Barnard 5中的中性与离子线宽：MHD波穿透的证据

致密核是湍流耗散的最终场所。理论论证提出，非热速度弥散对于分子离子（相较于中性粒子）以及具有更高临界密度的跃迁都应更窄。为检验这些假设，我们在致密核Barnard 5中比较N$_2$H$^+$ (1–0)（n$_{\rm crit}$ = $6\times10^4$ cm$^{-3}$）与NH$_3$（n$_{\rm crit}=2\times10^3$ cm$^{-3}$）的速度弥散。我们分析由GBT和VLA数据联合获得的NH$_3$ (1,1)与(2,2)以及由GBT Argus获得的N$_2$H$^+$ (1–0)的高分辨率、高信噪比观测，它们呈现相似形态。令人惊讶的是，离子的非热速度弥散系统性地比中性粒子高20%。导出的声速马赫数$\mathcal{M}_s = \sigma_{\rm NT}/c_s$峰值分别为$\mathcal{M}_{s, {\rm N_2H^+}} = 0.59$与$\mathcal{M}_{s, {\rm NH}_3} = 0.48$。这一观测差异可能表明，即便在致密核深处磁场仍在振荡，如同核外湍流区中一样。离子应比中性粒子更强烈地动力学耦合于该振荡场，从而解释其更宽的线宽。若经进一步观测证实，该发现将增进对致密核向宁静过渡的理解。