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天鹅座X中电离气体的纤维状结构

星系天体物理 2022-08-17 v1

摘要

电离气体揭示了大质量恒星对其周围环境的影响。天鹅座X区域(距离约1.5 kpc)是我们银河系中质量最大的恒星形成复合体之一,其中Cyg OB2星协(年龄3-5 Myr,恒星质量2×1042 \times 10^{4} M_{\odot})具有主导性影响。我们使用低频阵列(LOFAR)在148 MHz观测天鹅座X区域,并在图像反卷积过程中考虑短间距信息。结合加拿大银河系平面巡天的数据,我们以2'(0.9 pc)的分辨率在4×44^{\circ} \times 4^{\circ}(100 pc ×\times 100 pc)区域内研究了低密度电离气体的形态、分布和物理条件。在所分析区域中,银河系射电辐射在148 MHz几乎完全为热辐射(自由-自由辐射),发射度量满足103<EM [pc cm6]<10610^3 < EM~{\rm[pc~cm^{-6}]} < 10^6。由于纤维状结构是辐射的显著特征,我们使用DisPerSE和FilChap识别纤维状脊线并表征其径向(EMEM)轮廓。径向轮廓分布的特征宽度为4.3 pc,并且在峰值EMEM上呈幂律分布(β=1.8±0.1\beta = -1.8 \pm 0.1),直至我们的完备性极限4200 pc cm6^{-6}。纤维状结构的电子密度范围为10<ne [cm3]<40010 < n_e~{\rm[cm^{-3}]} < 400,中值为35 cm3^{-3},与电离气体的[N II]巡天结果惊人地相似。Cyg OB2最多可能电离总电离气体及纤维中电离气体的三分之二。超过一半的纤维状结构可能是流入周围弥漫(约5 cm3^{-3})介质的光致蒸发表面。然而,并非所有电离气体脊线都是这种情况。电离气体分布中的特征宽度表明,Cyg OB2的恒星风通过扫集的电离气体或耗散的湍流产生了部分电离纤维。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.09193,
  title  = {Filamentary structures of ionized gas in Cygnus X},
  author = {K. L. Emig and G. J. White and P. Salas and R. L. Karim and R. J. van Weeren and P. J. Teuben and A. Zavagno and P. Chiu and M. Haverkorn and J. B. R. Oonk and E. Orrú and I. M. Polderman and W. Reich and H. J. A. Röttgering and A. G. G. M. Tielens},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.09193},
  year   = {2022}
}

备注

19 pages, 14 figures, 1 table; accepted for publication in A&A