盘状星系中 HII 区的分形分布

已知气体在很宽的空间尺度范围内具有分形结构，其分形维数似乎为常数，约为 $D_f = 2.7$。预期由这种分形介质形成的恒星会表现出类似的分形模式。在此，我们通过量化恒星形成事件的聚集程度来探讨这一问题。我们开发、测试并应用了一种精确且准确的技术，用于计算盘状星系样本中 HII 区分布的相关维数 $D_c$。我们发现 $D_c$ 的确定受限于 HII 区的数量，因为如果可用的区域数 < 100，则会产生低估维数的偏差。可靠结果分布在 $1.5 < D_c < 2.0$ 范围内，平均值为 $D_c = 1.81$。这对应于三维维数 $D_f = 2.73$，与在星际云中测量到的值非常相似。然而，我们发现不同星系之间的分形维数存在显著差异，这与文献中有时宣称的普适图像相反。分形维数与绝对星等存在微弱但显著的相关性，且在较小程度上与星系半径相关。最暗的星系倾向于将其 HII 区分布在更聚集（更不均匀）的模式中。同一星系内最亮 HII 区的分形维数似乎小于最暗 HII 区的分形维数，暗示了某种演化效应，但如果仅考虑最亮的区域，所获得的相关性保持不变。