研究检查星系NGC 6946中的大规模湍流

熊明青

作为基线函数的NGC 6946湍流速度功率谱。学分:arXiv (2023)。DOI: 10.48550/arxiv.2310.02661

（）据美国物理学家组织网（托马斯·诺瓦克斯基）：印度天文学家进行了一项研究，旨在调查被称为NGC 6946的螺旋星系的星际介质中的大规模湍流。10月4日发表在预印服务器arXiv上的研究结果可以帮助我们更好地理解这一现象的本质。

观测表明，星际介质(ISM)在高达数千光年的尺度上是湍流的。这种湍流在恒星的形成、分子云的稳定、宇宙射线的再加速和扩散等几个过程中都起着重要的作用。然而，尽管对ISM中的湍流进行了许多研究，其产生机制仍然困扰着科学家。

NGC 6946是一个明亮的晚型螺旋星系，距离我们大约1920万光年。它的光学半径约为32，000光年，动力质量约为7，300亿个太阳质量，恒星形成率为每年2.5个太阳质量。之前对NGC 6946的观测已经确认了这个星系盘中湍流级联的存在。

现在，印度理工学院(BHU)瓦拉纳西分校的Meera Nandakumar和Prasun Dutta决定通过分析来自Karl G. Jansky甚大阵列(VLA)和HI neighbour Galaxy Survey(THINGS)的数据，进一步研究NGC 6946中的湍流。他们使用能见度矩估计器(VME)来测量中性原子氢(HI)柱密度和视线湍流速度功率谱，从VLA和东西。

结果表明NGC 6946的盘中存在大规模的能量级联。研究发现，这个星系的密度功率谱斜率为-1.81，测得的列密度斜率为-0.96。根据论文作者的说法，这些发现表明NGC 6946的湍流驱动机制来自压缩力和螺线管力的结合。

“幂律指数的值表明，螺线管力和压缩力的组合导致了测得的湍流，”天文学家解释说。

此外，人们注意到NGC 6946拥有臂间磁场，即场强约为20克的磁臂。因此，研究人员假设NGC 6946的磁场可能在驱动大规模湍流方面发挥了主要作用，这些磁结构是盘中湍流动力学的结果。

该研究的作者进一步解释说，NGC 6946中磁性旋臂的强规则磁场的存在可能有助于螺线管部分。他们补充说，自重力或重力不稳定性可能是驱动机制中压力压缩部分的主要输入。

米拉·南达库玛和普拉森·杜塔计划对ISM中的湍流性质进行更多的研究。他们指出，为了加深我们对这一现象的理解，需要对大量星系的湍流级联进行测量，并用各种数值模拟来解释获得的结果。