分子云中纤维结构的尺度相关面积密度与体积密度特性

我们系统地分析了七个近距离分子云（-Taurus, Ophiuchus, Perseus, Orion A, California, IC 5146, Vela C）中纤维结构的尺度相关属性，采用多尺度提取方法 $getsf$。除了通常的面积密度轮廓 $\Sigma(r)$ 外，我们还推导出大量纤维的体积密度轮廓 $\rho(r)$，为纤维三维结构提供了新的观测约束。表面密度轮廓和体积密度轮廓的半最大宽度 $H$ 和 $h$ 随尺度的变化遵循幂律 $\tilde{H} \propto Y^{0.50}$ 和 $\tilde{h} \propto Y^{0.37}$，其分布跨度约为 $0.01 - 1$ 太赫兹瓦特，挑战了关于普遍纤维宽度约为 $0.1$ 太赫兹瓦特的观念。体积密度斜率 $\tilde{\beta} \approx 2.1 - 2.4$ 系统性地低于等温柱在静力学平衡下预期的斜率 $\beta = 4$。对于斜率 $\beta \lesssim 1$ 的浅层轮廓，体积密度宽度 $h$ 小于面积密度宽度 $H$ 一个数量级到两个数量级，表明面积密度宽度会高估浅层轮廓纤维的真实物理范围。体积密度对比度显著高于面积密度对比度（$\tilde{C}_{\rho} \approx 17 - 52$ 对 $\tilde{C}_{\Sigma} \approx 1.1 - 2.7$），确认纤维在三维空间中显著性远超其投影呈现的样子。测量的纤维宽度和斜率系统性地取决于角分辨率和距离，凸显了在比较性纤维研究中考虑分辨率偏差的重要性。