3C196 方向 HI 气体分布的各向异性

本地银河系 HI 气体被发现包含与偏振尘埃发射方向一致的冷中性介质（CNM）纤维状结构。这些纤维状结构似乎由磁场主导，在这种情况下，湍流预期会表现出明显的各向异性。我们利用银河系 Effelsberg-Bonn HI 巡天（EBHIS）数据，推导了 3C196 方向及两个对照天区 HI 分布的二维湍流谱。在进行傅里叶变换之前，我们应用了旋转对称的 50% Tukey 窗函数对数据进行切趾处理。我们推导了平均功率谱以及依赖于位置角的功率谱。功率分布的各向异性定义为正交方向上谱功率的比值。我们发现了强烈的各向异性。在一个狭窄的位置角范围内，在垂直于纤维状结构和磁场的方向上，谱功率平均比平行方向大一个数量级以上。在最极端的情况下，各向异性局部达到 130 倍。正如 Goldreich 和 Sridhar 所预测的，各向异性平均随空间频率增加而增强，同时 Kolmogorov 谱指数几乎保持不变。最强的各向异性可在一个狭窄的速度范围内观测到，并以接近 -8/3 的幂律指数衰减，这与平均各向同性谱指数 $-2.9 < \gamma < -2.6$ 几乎相同。与 3C196 方向 LOFAR 观测中的线性偏振结构相关联的 HI 纤维状结构，显示出具有显著各向异性的湍流谱。衰减的各向异性似乎表明我们正目睹一个持续的激波穿过 HI 气体并影响观测到的法拉第深度。