利用 Herschel 与 Planck 观测刻画磁场在分子云结构中的作用

我们针对十个邻近（$d$$<$450 pc）分子云，研究由 Planck 在 353 GHz 观测到的银河系尘埃偏振热辐射推断的、尺度小至 0.4 pc 的投影到天平面的磁场（$B_{\perp}$），与由 Herschel 亚毫米波观测得到的、尺度小至 0.026 pc 的气体柱密度（$N_{\rm H}$）结构分布之间的相对取向。利用相对取向直方图技术并结合圆统计工具，我们发现这些区域中 $N_{\rm H}$ 与 $B_{\perp}$ 的平均相对取向随 $N_{\rm H}$ 增大而从 0\deg（此时 $N_{\rm H}$ 结构主要平行于 $B_{\perp}$）逐步增大，在许多情况下达到 90\deg（此时 $N_{\rm H}$ 结构主要垂直于 $B_{\perp}$）。我们还比较了 $N_{\rm H}$ 与 $B_{\perp}$ 的相对取向和 $N_{\rm H}$ 的分布，后者由 $N_{\rm H}$ 概率密度函数（PDFs）尾部的斜率表征。我们发现，在 $N_{\rm H}$ 与 $B_{\perp}$ 接近垂直的区域，$N_{\rm H}$ PDF 尾部的斜率最陡。这种 $N_{\rm H}$ 分布与磁场之间的耦合表明，磁场在分子云内外星际介质的结构形成中起着重要作用。然而，我们发现由年轻恒星天体计数估计的恒星形成率与这些区域中 $N_{\rm H}$ 和 $B_{\perp}$ 的相对取向之间无显著相关性。