红外暗云的高动态范围消光映射：分子云中密度方差与声速马赫数的依赖关系

测量红外暗云（IRDC）柱密度宽动态范围内的质量分布是确定高质量恒星形成和星团形成初始条件的基本障碍。我们提出了一种新技术，用于推导IRDC的高动态范围、角秒级分辨率的柱密度数据，并展示了此类数据在测量分子云中密度方差-声速马赫数关系方面的潜力。我们将UKIDSS/银道面巡天的近红外数据与Spitzer/GLIMPSE巡天的中红外数据相结合，推导出十个IRDC样本的尘埃消光图。然后，我们使用FCRAO/银环巡天的13CO谱线发射数据检查IRDC的线宽，并推导出它们的柱密度-声速马赫数关系。为了比较，我们还检查了附近分子云样本中的关系。所提出的柱密度映射技术提供了一种非常强大、温度无关的工具，用于在相当于A_V=1-100 mag的柱密度范围内以2角秒的分辨率映射IRDC。利用该技术提供的数据，我们首次直接测量了分子云中柱密度色散σ_{N/<N>}与声速马赫数M_s之间的关系。我们以约3σ的置信度检测到变量之间的相关性。我们推导出关系σ_{N/<N>} = (0.047 ± 0.016) M_s，这表明体积密度与声速马赫数之间的相关系数为σ_{ρ/<ρ>} = (0.20^{+0.37}_{-0.22}) M_s，其中引用的不确定性表示3σ范围。结合最近的数值工作结果，相关性的存在支持了分子云中磁场强度与密度弱相关的图像（即B ~ ρ^{0.5}）。