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SOFIA 对 30 Doradus 的观测:II——磁场与大尺度气体运动学

星系天体物理 2023-03-29 v2

摘要

大麦哲伦云的核心 30 Doradus 是一个具有清晰核-晕结构的复杂区域。恒星星团 R\,136 的反馈已被证明是主要能量来源,在外区产生了多个秒差距尺度的膨胀壳层,并在电离源附近雕刻出星云核心。我们展示了由 SOFIA/HAWC+ 在 89、154 和 214mu\,mum 处的远红外偏振观测推断出的 30 Doradus 磁场(B 场)的形态与强度。B 场形态复杂,在 R\,136 周围显示出弯曲结构。此外,我们使用了来自 SOFIA/GREAT 的高光谱与角分辨率 [\textsc{CII}] 观测以及来自 APEX 的 CO(2-1) 观测。该区域的运动学结构与 B 场形态相关,并显示出多个膨胀壳层的证据。我们使用 Davis-Chandrasekhar-Fermi 方法和结构函数估算的 B 场强度图显示云层中存在变化,在 89、154 和 214mu\,mum 处最大值分别为 600、450 和 350mu\,muG。我们估计 30 Doradus 的大多数云是亚临界和亚阿尔文(sub-Alfv\'enic)的。气体密度的概率分布函数表明湍流主要是压缩驱动的,而等离子体 beta 参数表明为超音速湍流。我们表明 B 场足以在 R\,136 的反馈下保持云结构的完整性。我们提出超音速压缩湍流促成了局部引力坍缩并触发了新一代恒星的形成。使用 [\textsc{CII}] 和 CO(2-1) 的速度梯度技术(VGT)可能证实这些结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.12084,
  title  = {SOFIA observations of 30 Doradus: II -- Magnetic fields and large scale gas kinematics},
  author = {Le Ngoc Tram and Lars Bonne and Yue Hu and Enrique Lopez-Rodriguez and Jordan A. Guerra and Pierre Lesaffre and Antoine Gusdorf and Thiem Hoang and Min-Young Lee and Alex Lazarian and B-G Andersson and Simon Coude and Archana Soam and William D. Vacca and Hyeseung Lee and Michael Gordon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.12084},
  year   = {2023}
}

备注

26 pages, 17 figures, 3 tables, accepted to ApJ