近邻星系中性星际介质的精细结构

我们分析了在“HI近邻星系巡天”（THINGS）中检测到的20个星系中HI空洞的性质。我们在样本星系中总共检测到超过1000个空洞。在可测量的地方，其大小范围从约100 pc（我们的分辨率极限）到约2 kpc，膨胀速度范围从4到36 km/s，估计年龄范围在3到150 Myr之间。空洞遍布星系盘，直至HI的边缘；23%的空洞位于R25之外。我们发现剪切限制了旋涡星系中空洞的年龄（剪切在矮星系中不那么重要），这解释了为什么矮星系中的HI空洞平均而言比旋涡星系中的更圆。剪切在旋涡星系内部尤其强烈，这也解释了为什么我们发现R25之外的空洞更大、更老。我们推导了HI盘的标高作为星系心半径的函数，并发现所有星系中的盘都呈喇叭状。我们进一步推导了表面和体积孔隙率（Q2D和Q3D），并发现这与宿主星系的类型相关：较晚的哈勃类型往往具有更大的孔隙率。样本中空洞的大小分布遵循幂律，斜率约为a ~ -2.9。假设空洞是大质量恒星形成的结果，我们推导了超新星率和恒星形成率的值，该值与其他示踪物推导的恒星形成率成比例。如果我们外推观测到的空洞数量，以包括那些低于我们分辨率极限的、直至由单个超新星产生的空洞，我们发现我们的结果与HI空洞源于恒星形成的假设一致。