引力碎裂的实时观测：丝状的 Musca 分子云

丝状结构在分子云中普遍存在。解释它们如何碎裂为致密核心是理解其在恒星形成中作用的一个缺失环节。我们对低质量丝状体在碎裂前是否接近流体静力学平衡，以及其碎裂是否与引力碎裂模型一致进行了案例研究。为此，我们研究了长 6.5 pc 的 Musca 分子云，它是早期碎裂阶段丝状体的理想候选体。我们结合使用 NEWFIRM 仪器的近红外数据和 LABOCA 仪器的 870 μm 尘埃连续谱发射数据，通过尘埃消光映射来估算柱密度。我们利用这些数据识别云中的碎片，并确定其丝状部分的径向密度分布。我们将云的形态与 APEX/SHeFI 仪器观测到的 ¹³CO 和 C¹⁸O 线发射进行了比较。Musca 云在其两端显著碎裂，但其中心区域容纳了一条定义良好的 1.6 pc 长丝状体。该丝状体的线质量为 21–31 M⊙ pc⁻¹，FWHM 为 0.07 pc。其径向轮廓可以用幂指数为 2.6±11% 的 Plummer 轮廓拟合，比无限流体静力学丝状体的轮廓更平坦。该轮廓也可以用被外部压力截断的流体静力学圆柱体来拟合。这些模型意味着中心密度为 5–10×10⁴ cm⁻³。云中碎片的平均间距为 0.4 pc，与引力碎裂一致。这些性质，连同云的亚声速和速度相干特性，表明一个初始流体静力学云目前正在经历引力碎裂。碎裂在几十 Myr 前从云的两端开始，使其中心仍相对未碎裂，可能是由于有限几何中的引力聚焦所致。