银河系中 GMC 质量-尺度关系与表面密度的恒定性

我们使用由两个基于同一 CO 巡天的现有分子云星表和两个基于本地尘埃消光巡天的星表，来研究银河系中 GMC 质量-尺度关系的本质。我们发现四个巡天均很好地由 $M_{GMC} \sim R^2$ 描述，意味着所列云团具有恒定的平均表面密度 $\Sigma_{GMC}$。然而，CO 与消光导出的关系在比例系数和弥散度上差异显著。我们发现 CO 关系中额外的弥散源于 $\Sigma_{GMC}$ 随银心半径的系统性变化，而这在本地消光数据中不可见。我们将 $\Sigma_{GMC}$ 的径向变化分解为两部分：随银心半径线性负梯度，以及叠加在线性梯度上、与分子环重合的宽峰。我们表明前者可能源于 X$_{CO}$ 对金属丰度的径向依赖，而后者可能来自单个 GMC 表面密度的增加以及分子环中云团混合导致的 $\Sigma_{GMC}$ 测量系统性偏高偏差。我们将 CO 与消光数据的比例系数差异归因于 X$_{CO}$ 的低估。我们利用消光测量重新定标近邻 GMC 的 CO 观测，得到本地 X$_{CO}$ $=$ 3.6$\pm$0.3 $\times$ 10$^{20}$ cm$^{-2}$ (K-km/s)$^{-1}$。我们结论：在分子环之外，银河系的 GMC 族可用恒定的 $\Sigma_{GMC}$ = 35 M$_\odot$ pc$^{-2}$ 较好地描述。