低金属丰度分子云中不充分的湍流支撑

分子云的动力学性质由其自引力、湍流、外部压力和磁场的相互作用决定。银河系分子云的扩展巡天通常发现其动能 ($E_{\rm k}$) 平衡了其自引力能 ($E_{\rm g}$)，将其维里参数设定为 $\alpha_{\rm vir}=2E_{\rm k}/|E_{\rm g}|\approx1$。然而，过去的研究要么受到使用光学厚谱线的偏差影响，要么局限于太阳邻域和银河系内部（银心半径 $R_{\rm gc}<R_{\rm gc,\odot} \approx 8$ kpc）。在这里，我们展示了针对银河系外盘（$R_{\rm gc}\sim9-24$ kpc）低金属丰度分子云的光学薄 $^{13}$CO 谱线的灵敏成图观测。通过结合来自银河系内部和四个邻近贫金属矮星系的存档数据，我们揭示了 $\alpha_{\rm vir}$ 的系统性趋势，即从富金属云中的超维里动力学状态下降到贫金属云中的极低维里动力学状态。在这些贫金属环境中，仅靠湍流不足以平衡云的自引力。云体积磁场可能取代湍流成为低金属丰度条件下的主要云支撑机制，例如在最外层银盘、矮星系和早期宇宙的星系中，这将不可避免地影响此类环境中恒星形成的初始条件。