21 cm 通道图中条带结构的本质：速度焦散
星系天体物理
2023-07-05 v1
摘要
在薄层中性氢（HI）光谱通道中，条带状强度结构与银河系磁场的对齐已被观测到。然而，这些条带的起源与本质仍存争议。一些研究认为条带仅由真实的冷密度细丝产生，而未考虑湍流速度场在塑造通道强度分布中的作用，即速度焦散效应。为确定密度与速度在形成通道图条带中的相对贡献，我们分析了代表真实磁化多相 HI 的模拟所获得的通道图的合成观测。我们改变通道图的厚度并应用速度分解算法以分离速度与密度的贡献。同时，我们分析 GALFA HI 观测并将结果进行比较。我们的分析表明，薄通道由速度贡献主导，且 HI 条带主要由速度焦散生成。我们展示速度焦散可导致非锐化掩蔽 HI 结构与远红外发射之间的相关性。我们证明由滚动霍夫变换（RHT）在薄速度通道中揭示的线性 HI 纤维源自速度焦散。随着通道图厚度增加，密度对通道图波动的相对贡献也随之增加。结果，更多 RHT 探测到的纤维趋于垂直于磁场。反之，在薄通道中与磁场的对齐最为显著。我们得出结论：类似于速度通道梯度（VChGs）方法，RHT 通过薄通道图中速度焦散的分析来示踪磁场。
引用
@article{arxiv.2306.10005,
title = {Nature of Striation in 21 cm Channel Maps: Velocity Caustics},
author = {Yue Hu and A. Lazarian and D. Alina and D. Pogosyan and Ka Wai Ho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.10005},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 18 figures, accepted for publication in MNRAS