利用分子云模拟量化观测投影效应

分子云的物理性质通常通过谱线观测来测量，这是探测云速度结构的唯一手段。然而，很难评估位置 - 位置 - 速度 (PPV) 空间中的强度特征在何种程度上对应于位置 - 位置 - 位置 (PPP) 空间中的“真实”密度结构。在本文中，我们构建了模拟分子云的合成分子云谱线图，并提出了一种测量单个 PPV 结构真实性的新技术。我们的程序将 PPP 空间中识别出的密度结构投影到 PPV 空间中对应的强度结构上，然后测量投影结构与从合成观测中识别出的结构之间的几何重叠。PPP 结构与 PPV 结构之间的重叠分数量化了合成观测恢复 3D 结构信息的程度。将这一方法应用于一组 CO 同位素的合成观测，我们测量了谱线测量在模拟恒星形成区中恢复质量、大小、速度弥散和维里参数的效果。通过禁用分析过程中的各个步骤，我们研究了不透明度、化学过程和引力对从 PPV 立方体中提取的物理性质测量的影响程度。对于此处使用的模拟，我们的结果表明，叠加效应给从 13CO 导出的质量、大小和速度弥散带来了约 40% 的不确定性。维里参数受叠加效应影响最大，以至于从 PPV 和 PPP 信息导出的维里参数估计值通常相差约 2 倍。这种不确定性使得判断给定区域是由引力能还是动能主导变得尤为困难，因为大多数维里参数的测量值都落在能量均分水平$\alpha \sim 2$的 2 倍范围内。