Larson 第三定律与分子云结构的普适性

Larson (1981) 首次注意到分子云中质量与尺寸之间的标度关系，这表明这些天体具有近似恒定的柱密度。这一最初基于一氧化碳谱线毫米波观测的论断受到了许多理论家的质疑，他们认为观测到的表观恒定柱密度仅仅是观测有限动态范围的结果，而实际上云的柱密度变化跨越了两个数量级。在本文中，我们利用近红外超方法研究了一组邻近分子云，该方法保证了极大的动态范围和稳健的柱密度测量，以检验 Larson 第三定律的有效性。我们验证了不同的云在高于给定消光阈值时具有几乎相同的平均柱密度；这无论消光阈值如何都成立，但实际的平均面质量密度是所用特定阈值的函数。我们表明，涉及单个云和核的质量-半径关系的 Larson 第三定律的第二个版本在我们的样本中不成立，这表明单个云并不是可以用恒定柱密度来描述的天体。相反，我们的结果表明分子云的特征在于其具有普适结构。最后我们指出，这种普适结构可以与云柱密度分布的对数正态性质联系起来。