横向磁场贯穿的多方指数丝状云的磁流体静力平衡结构与质量

赫歇尔卫星的观测已确认丝状结构是星际分子云的基本组成部分。这些丝状物，尤其是大质量丝状物，常沿垂直于星际磁场的方向延伸。此外，这些丝状物有时具有明显的负温度梯度，即温度向中心递减。本文中，我们研究了具有负指数多方气体、且磁场垂直于丝轴方向的磁流体静力平衡状态。该模型由四个参数控制：中心到表面密度比（$\rho_c/\rho_s$）、周围气体的等离子体$\beta$、以标高归一化的母云半径$R'_0$，以及多方指数$N$。温度梯度的陡度由$N$表示。我们发现当温度梯度大时，柱密度轮廓的包络变平缓。这调和了观测轮廓与等温模型预期之间的不一致。我们将无平衡态存在的最大线质量（单位长度质量）与等温无磁丝状物的相应值进行比较。我们得到一个经验公式来表达磁化多方丝状物的最大线质量：$\lambda_{max}\simeq\left[{\left(\lambda_{0,max}(N)/M_\odot{\rm pc^{-1}}\right)^2+\left[5.9(1.0+1.2/N)^{1/2}({\Phi_{cl}}/{1\mu {\rm G\,pc}})\right]^2}\right]^{1/2}M_\odot {\rm pc^{-1}}$，其中$\lambda_{0,max}(N)$表示无磁丝状物的最大线质量，$\Phi_{cl}$表示贯穿丝状物单位长度的磁通量的一半。尽管负指数多方模型使最大线质量相较等温模型减小，但贯穿丝状物的磁场增加了线质量。