基于三维尘埃制图的中太阳邻域分子云秒差距尺度星表：对质量-尺度关系的启示

我们对 Leike 等人 2020 年的三维尘埃图进行树状图分析，利用其约 $1$ pc 的空间分辨率，生成了太阳邻域分子云的统一星表。借助精确距离，我们在真实三维空间中测量了 65 个云的性质，消除了质量、尺度和密度中的大量不确定性。星表中的云总共包含 $1.1 \times 10^5 \; \rm M_{\odot}$，距离跨度为 $116-440$ pc，并包含文献中十几个经过充分研究的云。除了在三维体密度空间中推导云的性质外，我们还通过将三维云投影到二维“天空”视图，从三维数据创建了二维尘埃消光图。我们分别测量了二维云与三维云的性质。我们依据 Larson 1981 比较了云的质量与尺度之间的标度关系。我们发现，我们的二维投影质量-尺度关系 $M \propto r^{2.1}$ 与 Larson 第三关系一致，但我们由三维推导出的性质导致标度关系大约大一个数量级：$M \propto r^{2.9}$。验证了理论与数值模拟的预测，我们的结果表明质量-尺度关系对使用柱密度还是体密度来定义云十分敏感，因为质量在二维中随面积标度（$M \propto r^{2}$），在三维中随体积标度（$M \propto r^{3}$）。我们的结果意味着分子云在二维和三维中分别具有大致恒定的柱密度和体密度，正如由低密度、大体积填充气体主导云质量预算的云所预期的那样。