M~51 中分子云的转动

PAWS 项目以 40pc 分辨率在 CO(1--0) 下观测了宏象螺旋星系 M~51。我们识别了大量分子云，并在两个高信噪比子样本（包含 682 和 376 个云）中搜寻速度梯度。发现速度梯度呈系统的顺行取向，正如先前在较为絮状螺旋星系 M~33 中所发现的那样。这强烈支持速度梯度反映云转动、而非湍流等更随机的动力学力的观点。梯度不仅是顺行的，而且其 $\frac{\partial v}{\partial x}$ 和 $\frac{\partial v}{\partial y}$ 系数在符号上遵循星系剪切，尽管幅度较低。未发现梯度取向与云取向之间的关联。尽管云质量存在数量级差异，云的角动量值似乎是星系云观测值的延伸。约 30% 的云显示逆行速度梯度。对于严格上升的转动曲线（如 M~51），引力收缩预期在轴对称势中产生严格的顺行转动体。在 M~51 中，发现逆行转动体在旋臂中的比例高于盘整体。沿旋臂前缘，多数云为逆行转动体。尽管应在其他近邻星系上继续此工作，M~33 和 M~51 的研究已表明云在转动且大多顺行，尽管其幅度不足以使转动能成为对抗引力的重要支撑机制。本工作中，我们表明逆行转动与旋臂引力势的存在相关。