M83中的磁性旋臂与气态旋臂

使用各向同性和各向异性小波变换分解旋涡星系M83在不同示踪剂下的图像，以量化0.2至10 kpc尺度范围内的结构。我们使用了在{\lambda}6 cm和13 cm处的射电偏振观测（由VLA、Effelsberg和ATCA望远镜获得）以及APEX在870 {\mu}m处的亚毫米波观测（此处首次发表），同时使用了暖尘埃、电离气体、分子气体和原子气体的发射图。尘埃、气体和总磁场的示踪剂的空间功率谱相似，而有序磁场的谱显著不同。所有物质示踪剂与总磁场之间的小波互相关很高，而有序磁场的结构与其他示踪剂的结构相关性很差。——M83中的磁场构型包含显著的磁性旋臂。其中一些与相应的物质旋臂错位，而另一些与物质旋臂重叠。在{\lambda}6 cm处的磁场矢量与外侧物质旋臂对齐，而在内侧旋臂和棒状区域出现显著偏差，可能由于非轴对称气流。在棒状区域外，物质旋臂和磁性旋臂的典型螺距角彼此非常接近，约为10{\deg}。磁场矢量的典型螺距角比物质旋臂的螺距角大约20{\deg}。M83的主要磁性旋臂之一与气态旋臂错位，而另一个主旋臂与气态旋臂重叠。我们提出，由平均场发电机产生的规则螺旋磁场在物质旋臂中被压缩并部分与之对齐。星系发电机作用与瞬态螺旋图样的相互作用是产生如M83般复杂螺旋图样的一个有前景的机制。