薄分子云湍流结构函数的倾角改正及其应用
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1.中国科学院国家天文台北京100101; 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049)

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基金项目:

国家重点研发项目(2017YFA0402600), 中国科学院青年创新促进会(会员编号: 2018075), 国家自然科学基金项目(U1631237)资助


The Inclination Correction to the Turbulence Structure Function of Thin Molecular Clouds and Its Application
Author:
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1. National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101;2. School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049;

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    摘要:

    通过结构函数可以测量湍流的能量级联速率. 在实际观测中, 无法测量分子云中气体的3维速度, 这使得其湍流结构函数难以测量. 对垂直于视线方向的薄分子云的情形, 结构函数$$S^2_{ tt}$$可以通过云核速度弥散(core velocity dispersion, CVD)进行测量, $${\rm CVD}^2=\frac{1}{2}S^2_{ tt}$$. 对此进行推广, 对于不垂直于视线方向的薄分子云, $${\rm CVD}^2=\frac{1}{2}S^2_{ tt}\left (1-\frac{1}{8}\cos^2\theta\right)R^{2/3}$$, 其中, $$\theta$$是视线方向与投影方向的夹角, 平均投影距离与3维距离之比$$R$$可以用第2类椭圆积分$$E (k, \varphi)$$表示为$$R=\frac{2}{\pi}E (\cos\theta, \frac{\pi}{2})$$.

    Abstract:

    The energy cascade rate of turbulence can be measured with the structure function. In practice, the 3D velocity of the gas in molecular cloud is hard to measure, which makes the measurement of structure function difficult. In the case of thin molecular clouds perpendicular to the line of sight, the structure function $$S^2_{ tt}$$ can be measured with core velocity dispersion (CVD), $${\rm CVD}^2=\frac{1}{2}S^2_{ tt}$$.This method was extended to the case when the thin molecular cloud is not perpendicular to the line of sight, with intersection angle $$\theta$$, $${\rm CVD}^2=\frac{1}{2}S^2_{ tt}\left(1-\frac{1}{8}\cos^2\theta\right)R^{2/3}$$, where $$R$$ is the ratio of the average projected distance to the 3D distance, can be expressed with elliptic integrals of the second kind $$E(k,\varphi)$$ as $$R=\frac{2}{\pi}E(\cos\theta,\frac{\pi}{2})$$.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

钱磊.薄分子云湍流结构函数的倾角改正及其应用[J].天文学报,2021,(1):82-87.

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  • 收稿日期:2020-06-23
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  • 在线发布日期: 2021-02-01
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