M31 和 M51 中气体的概率分布函数
星系天体物理
2015-06-23 v1
摘要
我们展示了邻近旋涡星系 M31 和 M51 中电离气体和中性气体面密度的概率分布函数（PDFs），以及 M31 中尘埃发射和消光 Av 的 PDFs。这些 PDFs 接近对数正态分布，且 M31 中 HI 和 Av 的 PDFs 几乎相同。然而，H2 的 PDFs 比 HI 的更宽，且 M51 的 PDFs 离散度大于 M31。我们使用一个简单的模型来确定 PDFs 如何随穿过气体的视线（LOS）路径长度 L、望远镜分辨率以及气体的体积填充因子 f_v 的变化而改变。在这些情况中，对数正态 PDF 的离散度 sigma 均随变量呈负幂律依赖关系。我们还推导了 M31 和 M51 中气体成分平均 LOS 体密度的 PDFs。将这些结果与银河系（MW）中星际介质（ISM）不同成分的体密度 PDFs 相结合，我们发现 sigma 随长度 L 的增加而减小，指数为 -0.76 +/- 0.06，这比预期的更陡峭。我们表明这种差异是由于 f_v 的变化造成的。由于 M31、M51 和 MW 中的 f_v 相似，这些星系中气体的密度结构必然相似。最后，我们证明了 f_v 随距银道面距离的增加而增加，解释了在银河系观测到的发射 measure 和 FUV 发射 PDFs 随银纬增加而 sigma 减小的现象。
引用
@article{arxiv.1501.07769,
title = {Probability distribution functions of gas in M31 and M51},
author = {Elly M. Berkhuijsen and Andrew Fletcher},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.07769},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 7 figures, 7 tables, accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society