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什么决定了分子云的密度结构?以赫歇尔望远镜对猎户座 B 的研究为例

星系天体物理 2013-04-02 v1

摘要

气体密度结构是描述所有恒星形成过程的关键参数。在本信中,我们利用赫歇尔古尔德带巡天 (HGBS) 获得的猎户座 B、天鹰座和北极星分子云的赫歇尔柱密度图概率分布函数 (PDFs)。我们旨在理解哪些物理过程影响 PDF 形状及其特征信号。猎户座 B(天鹰座)的 PDF 在低柱密度下(直到 AV3A_V \approx 3 (6))呈现对数正态分布,而在高柱密度下呈现幂律拖尾,这与等效球对称密度分布的 ρr2\rho \propto r^{-2} 轮廓一致。猎户座 B 的 PDF 因附近 OB 星团的外部压缩而展宽。非恒星形成区北极星云的一个宁静子区域的 PDF 几乎呈对数正态分布,表明超音速湍流主导了密度分布。但我们也观察到,在北极星云中一个包含显著纤维状结构的子区域内,当 AV>1A_V > 1 时存在偏离对数正态形状的现象。我们得出结论:(i) PDF 偏离对数正态形式的点并不追踪恒星形成的通用 AVA_V 阈值;(ii) 统计密度涨落、间歇性和磁场可在云形成的早期阶段导致超出对数正态 PDF 的 excess;(iii) 核的形成和/或纤维状结构的全局坍缩以及非等温气体分布导致了幂律拖尾;(iv) 外部压缩展宽了柱密度 PDF,这与数值模拟一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.0327,
  title  = {What determines the density structure of molecular clouds ? A case study of Orion B with Herschel},
  author = {N. Schneider and Ph. Andre and V. Konyves and S. Bontemps and F. Motte and C. Federrath and D. Ward-Thompson and D. Arzoumanian and M. Benedettini and E. Bressert and P. Didelon and J. Di Francesco and M. Griffin and M. Hennemann and T. Hill and P. Palmeirim and S. Pezzuto and N. Peretto and A. Roy and K. L. J. Rygl and L. Spinoglio and G. White},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.0327},
  year   = {2013}
}

备注

Astrophysical Journal Letters, received: 2012 December 30; accepted 2013 February 26