分子云的结构与特征尺度

分子云(MCs)的结构为导致其形成及后续演化的物理过程提供了重要线索。虽然已确证湍流在云中印刻了自相似结构，但其他过程如引力和恒星反馈可打破其无标度性质。自相似性的打破可表现为从湍流运动产生的底层结构中凸显的特征尺度的存在。我们研究了Cygnus-X North和Polaris分子云的结构，它们代表了恒星形成活动的两个极端。我们利用delta-variance($\Delta$-方差)谱刻画了云的结构。在Polaris中，云的结构在空间尺度上超过一个数量级范围内是自相似的。相反，Cygnus-X的$\Delta$-方差谱在约0.5-1.2 pc的物理尺度上表现出过剩和平台。为解释Cygnus-X的观测，我们使用合成图，将离散结构族群叠加在分形布朗运动(fBm)图像之上。这些结构的属性如主轴尺寸、轴比和柱密度对比度是从参数化分布函数中随机抽取的。我们展示有可能重现与Cygnus-X云相似的$\Delta$-方差谱。我们还使用了一种“逆向工程”方法，提取Cygnus-X云中的致密结构并将其重新注入fBm图上。用此方法计算的$\Delta$-方差偏离观测，这表明Cygnus-X中观测到的特征尺度范围不仅源于致密源的存在，而是整个结构族群——包括更延展和拉长的结构——的印记。