星际纤维功率谱与原恒星核质量函数起源之间的可能联系

原恒星核质量函数（CMF）的两个主要特征是：1）在 1 个太阳质量以下存在一个宽峰，可能对应于平均引力碎裂尺度；2）一个特征性的幂律斜率，与恒星初始质量函数（IMF）在大质量端的 Salpeter 斜率非常相似。尽管最近的 Herschel 观测表明，原恒星 CMF 的峰值接近略微超临界纤维中的热金斯质量，但 CMF/IMF 在大质量端幂律尾部的起源尚不清晰。Inutsuka (2001) 提出了一个理论场景，其中幂律尾部的起源可被理解为星际湍流沿纤维长轴播种的初始密度扰动谱增长的结果。在此，我们利用一维功率谱分析，报告了 Herschel 观测到的邻近分子云中纤维线质量涨落的统计性质。在去除小尺度波束卷积效应后，观测到的纤维功率谱可用幂律函数 $(P_{true}(s) \propto s^{\alpha})$ 拟合。功率谱斜率呈类高斯分布，中心位于 -1.6，接近亚声速 Kolmogorov 湍流产生的一维速度功率谱斜率 (-1.67)。还发现了一个经验相关性 $P^{0.5}(s_0) \propto <N_{\rm H_2}>^{1.4 \pm 0.1}$，即每个纤维功率谱的振幅 $P(s_0)$ 与沿纤维的平均柱密度 $<N_{\rm H_2}>$ 之间的相关性。最后，发现沿每个纤维的线质量涨落弥散度 $\sigma_{\rm M_{line}}$ 大致按 $\sigma_{M_{line}} \propto L^{0.7}$ 与纤维的物理长度 $L$ 成比例。总体而言，我们的结果与 CMF/IMF 的主体源于纤维引力碎裂的假说一致。