利用光谱通道图追踪磁场

我们将速度通道图强度确定为在湍流介质中追踪磁场的一种新方法。本工作同时利用了预测磁涡旋与磁场局部方向对齐的 MHD 湍流现代理论，以及描述速度和密度涨落如何映射到 PPV 空间的光谱线位置-位置-速度（PPV）统计理论。具体而言，我们利用了这样一个事实：薄通道图的强度涨落主要受湍流速度影响，而厚通道图则由密度变化主导。我们研究了基本 MHD 模式的贡献如何影响速度通道梯度（VChGs），并证明了由 Alfven 模式和慢模式产生的 VChGs 垂直于磁场局部方向对齐，而由快模式产生的 VChGs 则平行于磁场对齐。因此，Alfven 模式和慢模式在星际介质中的主导地位将允许使用 VChGs 进行可靠的磁场追踪。我们探索了不需要偏振信息即可识别自引力区域的方法。此外，我们还引入了一种称为“约化速度质心”（RVCGs）的新度量，并比较了其与 VChGs 的能力。我们将这两种度量应用于 GALFA 21cm 数据，并成功地将由此得到的磁场方向与 {\it PLANCK} 偏振进行了比较。所建议技术的应用包括在弥漫星际介质和恒星形成区中追踪磁场，以及在宇宙学偏振研究框架内去除银河系前景。