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高银纬弥漫星际介质中远红外与 HI 细丝的轴比

星系天体物理 2023-05-17 v1

摘要

高银纬处远红外(FIR)可观测的尘埃磁化结构无处不在,并发现与具有相干速度结构的 HI 细丝密切相关。基于 Minkowski 泛函的无量纲形态学特征,我们确定了这些结构的细丝度 FF 与轴比 AA 的分布。我们的数据基于 Planck FIR 与 HI4PI HI 观测。此前已通过应用 Hessian 算子提取了细丝。我们沿天空平面追踪单个细丝状结构并确定 AAFF。弥漫星际介质(ISM)中的细丝很少是孤立结构,而是细丝网络的一部分,其在 AAFF 上具有定义明确、连续的分布。该分布具有自复制性,单个细丝状结构的合并或瓦解仅导致其在 AAFF 中的重新定位,而不改变分布的整体走向。高银纬识别出的 FIR 与 HI 细丝与具有近似恒定宽度的窄细丝的模型预期高度吻合。该分布是连续的,在观测到的轴比上没有明确的上限。细丝与 CO 暗 H2H_2 的增强柱密度相关。沿细丝的径向速度相干且大多呈线性,典型弥散为 ΔvLSR=5.24\Delta v_{\mathrm{LSR}} = 5.24 km/s。弥漫湍流 ISM 中的磁场强度随氢体密度标度为 BnH0.58B \propto n_{\mathrm{H}}^{0.58} 。在高银纬处,我们确定了平均湍流磁场强度 δB=5.3 μ\langle \delta B \rangle = 5.3 ~\muG 以及天空平面内磁场的平均均值强度 BPOS=4.4 μ\langle B_{\mathrm{POS}} \rangle = 4.4 ~\muG。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.16183,
  title  = {Aspect ratios of far-infrared and H i filaments in the diffuse interstellar medium at high Galactic latitudes},
  author = {P. M. W. Kalberla and U. Haud},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.16183},
  year   = {2023}
}

备注

22 pages, 30 figures