探测银河分子云中的湍流 — Ⅰ：速度结构函数的统计分析

我们对 angular size 大于 $\sim$176 弧分^2 的银河中平原地区三个子区域内的 167 个分子云的速度结构函数(VSF)进行系统性分析。计算了 1 至 3 阶 VSF，发现 60% 的 VSF exhibits power-law 分布。相对 power-law 指数与湍流模型的预测一致。列密度加权会减少 power-law VSF 的比例，并使 VSF 曲线变陡，暗示高密度区域湍流能量的减少。所有云均显示小尺度湍流间歇性，其中表现无 power-law VSF 的分子云间歇性略强一些。我们样本中未观察到可能指示引力坍缩的负 VSF 指数。观察到 VSF 的 scaling exponent 与分子云的 virial 参数之间不存在相关性。这两个观察结果表明，分子云中的引力支配尺度仍需进一步研究。具有显著 power-law VSF 的分子云的一致 VSF scaling exponent 暗示这些分子云中湍流具有大尺度外部驱动。然而，驱动机制可能并非普遍的，因为我们结果中的 power-law scaling 系数显示出较大的散射。几乎 40% 的 VSF 偏离 power-law 分布的事实表明，当地环境对分子云内部湍流的影响可能并非可忽略。