基于 HI 吸收谱的湍流测量

我们利用阿雷西博（Arecibo）21 厘米吸收线巡天测量的百万级数据，考察观测到的银河系 HI 谱线宽度中的非热贡献问题。如果我们假设银河系中的 HI 遵循简单的恒压模型，我们发现对于大于约 0.7 km s$^{-1}$ 的非热速度 $v_{nt}$，其对谱线宽度的贡献满足 $v^2_{nt} \propto l^{\alpha}$，其中 $l$ 是推导出的长度尺度，$\alpha \sim 0.7 \pm 0.1$。这与具有 Kolmogorov 标度的湍流介质的预期一致。这种标度也被磁化介质中湍流的理论模型和数值模拟所预测。对于窄于约 0.7 km s$^{-1}$ 的非热谱线宽度，该标度失效，我们发现可能的原因在于对本质上狭窄且混合的谱线进行高斯分解时产生的歧义。我们利用上述对谱线宽度非热贡献的估计值来确定修正后的 HI 动能温度。我们获得的新界限表明，银河系中原子星际介质处于暖中性介质（warm neutral medium）相的比例显著较小（约为 40%，而非 60%）。