三维气体分布的贝叶斯推断：I. 银河系 CO

一氧化碳 (CO) 是银河系分子氢 (H2) 的最佳示踪剂。其最低转动发射线位于射电波段，并且由于银河系自转，不同距离的发射存在多普勒频移。对于给定的气体流动模型，观测谱因此可沿视线去投影以推断气体分布。我们使用 Dame 等人 (2001) 的 CO 巡天来重建 H2 的三维密度。我们将去投影视为一个贝叶斯变分推断问题。气体密度的后验分布使我们能够估计重建密度的均值和不确定性。与大多数先前的尝试不同，我们考虑了气体在各种尺度上的相关性，这得以消除一些众所周知的病态，如指状效应。我们采用的两种气体流动模型都包含了银河系棒，其在内几千秒差距诱导径向运动，从而朝向银河系中心提供谱分辨率。我们将我们的气体图与早期研究进行比较，并刻画其统计特性，例如平均面质量密度的径向轮廓。我们已将该三维气体图及其不确定性发布于 https://dx.doi.org/10.5281/zenodo.4405437 供学界使用。