云工厂 II：星系势场中已分辨分子云的引力湍流运动学
星系天体物理
2020-11-12 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
我们对从“Cloud Factory”星系尺度星际介质模拟套件中提取的分子云复合体的引力湍流速度涨落进行了统计分析。为此，我们生成了非局部热动平衡 CO J=1-0 合成观测，并对代表性云复合体样本应用主成分分析（PCA）约简技术。速度涨落由模拟中起作用的不同物理机制自洽产生，包括星系尺度力、气体自引力和超新星反馈。统计分析表明，尽管纯粹的引力效应对于重现标准观测定律是必要的，但在大多数情况下并不充分。我们证明，超新星爆发带来的额外能量注入在建立分子云的全局湍流场及局部动力学与形态方面起着关键作用。此外，我们将结构函数标度参数表征为云环境条件的结果：部分复合体处于弥漫（臂间）或致密（旋臂）环境中，其余则受嵌入或外部超新星影响。在宁静区域，我们获得了由引力坍缩与超音速湍流驱动的结构函数标度参数随时间演化的轨迹。我们的发现表明，基于 PCA 的统计分析是诊断驱动分子云引力湍流性质之物理机制的稳健方法。同时，我们提出了一个新的开源模块 PCAFACTORY，它能智能执行 PCA，以用户友好的方式从星际介质的模拟或真实数据中提取速度结构函数。软件 DOI：10.5281/zenodo.3822718
引用
@article{arxiv.2011.02582,
title = {The Cloud Factory II: Gravoturbulent Kinematics of Resolved Molecular Clouds in a Galactic Potential},
author = {Andres F. Izquierdo and Rowan J. Smith and Simon C. O. Glover and Ralf S. Klessen and Robin G. Tress and Mattia C. Sormani and Paul C. Clark and Ana Duarte-Cabral and Catherine Zucker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.02582},
year = {2020}
}
备注
29 pages, 15 figures, 4 tables. Accepted for publication in MNRAS