分子云核的体密度是研究云核结构和演化的一个重要参量,例如,在用中性氢和分子氢丰度比估计云核年龄时,体密度就是一个重要输入参数(Goldsmith
& Li
2005)。估计云核体密度有若干种方法,在知道云核质量和云核投影尺度的情况下,假设云核视线方向尺度和其他两个方向相当,可以估计云核的平均体密度。
在同样的假设下,可以估计云核投影中心处的平均体密度。
除了估计平均密度外,在假设云核中心部分为热压强主导的情况下,可以使用Bonnor-Ebert理论(Bonnor 1956;
Ebert
1955)估计云核的中心体密度,但是通常需要仔细拟合云核的密度轮廓,以确定中心“平坦”部分的体密度。这设计大量数据的处理,费时费力。今天早上收到
合作者发来的其他研究组的一篇文章(Tassis & Yorke
2011),应该是开会时交流所得。文章中用数值模拟证明了可以用测量云核的一个简单的特征量(就是云核中心部分“平坦区域的尺度”,实际中用最大值
90%的等高线的尺度表示),结合Bonnor-Ebert理论,直接得到云核中心的体密度。这种测量特征量的方法不涉及密度轮廓的拟合,省时省力,而且
和模型无关,非常直观,让人耳目一新。基本的原理是,特征尺度和云核温度以及中心密度有关,
begin{equation}
lambda_T=6times 10^4left(frac{T}{10rm K}right)^{1/2}left(frac{10^3rm cm^{-3}}{n_c}right)^{1/2}rm AU
end{equation}
通常云核温度$T$可以通过独立的观测得到,因此,测得了特征尺度就相当于得到了云核中心的体密度。用最大值90%的等高线的尺度表示特征尺度得到了数值模拟的证实,见下面的文章截图。
Bonnor, W. B. 1956, MNRAS, 116, 351
Ebert, R. 1955, ZAp, 37, 217
Goldsmith, P. F., & Li, D. 2005, ApJ, 622, 938
Tassis, K. & Yorke, H. W. 2011, ApJ, 735, L32
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