利用散射变换通过HI发射形态探测冷中性介质
星系天体物理
2023-05-03 v2
摘要
中性氢（HI）发射呈现出复杂的形态，编码了关于星际介质（ISM）物理的丰富信息。我们应用散射变换（ST）通过一组紧凑且可解释的系数为 HI 发射结构建模，并发现了 HI 发射形态与 HI 冷中性介质（CNM）相含量之间的联系。在 HI 吸收测量不可得之处，HI 相结构通常经由谱线分解从发射中估算。在此我们提出首个仅使用源自 HI 发射空间信息的度量来探测 CNM 含量的方法。我们将散射变换应用于高银纬（|b|>30 deg）的 GALFA-HI 数据，并将所得系数与源自档案 HI 发射和吸收谱的 CNM 分数测量进行比较。我们量化了 ST 系数与测得 CNM 分数（fCNM）之间的相关性，发现 HI 发射形态编码了与 fCNM 显著相关的信息，且基于 ST 的小尺度线性度量对 fCNM 尤其具有预测性。随着 ST 小尺度线性度量增大， 比值的增强进一步证实了这一点。这些结果与下述图像一致：CNM 含量较高的区域更密集地分布着小尺度纤维状 HI 结构。我们的工作阐明了 HI 形态与相含量之间的物理联系，并提示未来的相分解方法可通过同时利用 HI 谱与空间信息得以改进。
引用
@article{arxiv.2212.06182,
title = {Probing the cold neutral medium through HI emission morphology with the scattering transform},
author = {Minjie Lei and S. E. Clark},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.06182},
year = {2023}
}