Planck intermediate results XXXV. Probing the role of the magnetic field in the formation of structure in molecular clouds - IRSTEA - Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (<b>anciennement Cemagref</b>) Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Astronomy and Astrophysics - A&A Année : 2016

Planck intermediate results XXXV. Probing the role of the magnetic field in the formation of structure in molecular clouds

Planck Collaboration , P. A. R. Ade , N. Aghanim (1) , M. I. R. Alves (1) , M. Arnaud , D. Arzoumanian (1) , M. Ashdown , J. Aumont (1) , C. Baccigalupi (2) , A. J. Banday , R. B. Barreiro , E. Battaner , K. Benabed , A. Benoît (3) , A. Benoit-Lévy (4) , J.-P. Bernard (5) , M. Bersanelli , P. Bielewicz , J. J. Bock , L. Bonavera , J. R. Bond , J. Borrill (6) , F. R. Bouchet (7) , F. Boulanger , A. Bracco (8) , C. Burigana , E. Calabrese , J.-F. Cardoso (9, 10) , A. Catalano (11) , H. C. Chiang , P. R. Christensen , L. P. L. Colombo , C. Combet (11) , F. Couchot (12) , B.P. Crill , A. Curto , F. Cuttaia , L. Danese , R. D. Davies , R. J. Davis , P. de Bernardis , A. de Rosa , G. de Zotti , J. Delabrouille (10) , C. Dickinson , J. M. Diego , H. Dole (13) , S. Donzelli , O. Doré , M. Douspis (1) , A. Ducout (4) , X. Dupac , G. Efstathiou , F. Elsner (4) , T. A. Ensslin , H. K. Eriksen , D. Falceta-Gonçalves , E. Falgarone (14) , K. Ferrière (15) , F. Finelli , O. Forni (1) , M. Frailis , A. Fraisse , E. Franceschi , A. Frejsel , S. Galeotta , S. Galli , K. Ganga (10) , T. Ghosh , M. Giard (16) , E. Gjerløw , J. González-Nuevo , K.M. Górski , A. Gregorio , A. Gruppuso , J. E. Gudmundsson , V. Guillet (17) , D. L. Harrison , G. Helou (18) , P. Hennebelle (19) , S. Henrot-Versille (12) , C. Hernández-Monteagudo , D. Herranz , S. R. Hildebrandt , E. Hivon , W. A. Holmes , A. Hornstrup , K. M. Huffenberger , G. Hurier , A. H. Jaffe , T. R. Jaffe , W. C. Jones , M. Juvela , E. Keihänen , R. Keskitalo , T. S. Kisner , J. Knoche , M. Kunz (1) , H. Kurki-Suonio , Guilaine Lagache (20) , J.-M. Lamarre (21) , A. Lasenby (22) , M. Lattanzi (23) , C. R. Lawrence , R. Leonardi , F. Levrier (21) , M. Liguori , P. B. Lilje , M. Linden-Vørnle , M. López-Caniego , P. M. Lubin , J. F. Macías-Pérez (11) , D. Maino , N. Mandolesi , A. Mangilli (12) , M. Maris , P. G. Martin (24) , E. Martínez-González , S. Masi , S. Matarrese , A. Melchiorri , L. Mendes , A. Mennella , M. Migliaccio , M.-A. Miville-Deschênes (1) , A. Moneti , L. Montier (16) , G. Morgante , D. Mortlock , D. Munshi , J. A. Murphy , P. Naselsky , F. Nati (25) , C. B. Netterfield , F. Noviello , D. Novikov , I. Novikov , N. Oppermann , C. A. Oxborrow , L. Pagano , F. Pajot (16) , R. Paladini (5) , D. Paoletti , F. Pasian , L. Perotto (11) , V. Pettorino (26) , F. Piacentini (27) , M. Piat (10) , E. Pierpaoli (28) , D. Pietrobon (27) , S. Plaszczynski (12) , E. Pointecouteau (29) , G. Polenta , N. Ponthieu , G. W. Pratt (29) , S. Prunet , J.-L. Puget (1) , J. P. Rachen , M. Reinecke , M. Remazeilles (10) , C. Renault (11) , A. Renzi , I. Ristorcelli (5) , G. Rocha , M. Rossetti (30) , G. Roudier (10) , J. A. Rubiño-Martín , B. Rusholme , M. Sandri , D. Santos (11) , M. Savelainen , G. Savini , D. Scott , J. D. Soler (1) , V. Stolyarov , R. Sudiwala , D. Sutton , A.-S. Suur-Uski , J.-F. Sygnet , J. A. Tauber , L. Terenzi , L. Toffolatti , M. Tomasi , M. Tristram (12) , M. Tucci , G. Umana , L. Valenziano (31) , J. Valiviita , B. van Tent (32) , P. Vielva , Francesca Villa , L. A. Wade , B. D. Wandelt , I. K. Wehus , N. Ysard (1) , D. Yvon (33) , A. Zonca
1 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
2 SISSA / ISAS - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati / International School for Advanced Studies
3 NEEL - HELFA - Hélium : du fondamental aux applications
4 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
5 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements
6 LBNL - Lawrence Berkeley National Laboratory [Berkeley]
7 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
8 INFN - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano
9 LTCI - Laboratoire Traitement et Communication de l'Information
10 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
11 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
12 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
13 Steward Observatory
14 LRA - Laboratoire de Radioastronomie
15 LATT - Laboratoire Astrophysique de Toulouse-Tarbes
16 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
17 PRISME - Laboratoire Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes, Mécanique et Energétique
18 Spitzer Science Center, California Institute of Technology, Pasadena
19 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
20 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
21 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
22 Cavendish Laboratory
23 ICRA - International Center for Relativistic Astrophysics
24 LM2C - Laboratoire de Modélisation Multi-échelles des Combustibles
25 Dipartimento di Fisica
26 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
27 Università degli Studi di Roma Tor Vergata [Roma] = University of Rome Tor Vergata
28 USC - University of Southern California
29 DAPNIA - Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée
30 INAF-IASF Milano
31 ARENA - Antarctic Research a European Network for Astrophysics
32 LPT - Laboratoire de Physique Théorique d'Orsay [Orsay]
33 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
Planck Collaboration
  • Fonction : Auteur
P. A. R. Ade
  • Fonction : Auteur
M. Arnaud
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D. Arzoumanian
M. Ashdown
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J. Aumont
A. J. Banday
R. B. Barreiro
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E. Battaner
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K. Benabed
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M. Bersanelli
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P. Bielewicz
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J. J. Bock
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L. Bonavera
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J. R. Bond
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F. R. Bouchet
F. Boulanger
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C. Burigana
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E. Calabrese
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H. C. Chiang
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P. R. Christensen
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L. P. L. Colombo
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F. Couchot
B.P. Crill
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A. Curto
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F. Cuttaia
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L. Danese
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R. D. Davies
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R. J. Davis
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P. de Bernardis
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A. de Rosa
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G. de Zotti
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C. Dickinson
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J. M. Diego
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H. Dole
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S. Donzelli
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O. Doré
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X. Dupac
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G. Efstathiou
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T. A. Ensslin
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H. K. Eriksen
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D. Falceta-Gonçalves
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F. Finelli
O. Forni
M. Frailis
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A. Fraisse
E. Franceschi
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A. Frejsel
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S. Galeotta
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S. Galli
T. Ghosh
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E. Gjerløw
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J. González-Nuevo
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K.M. Górski
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A. Gregorio
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A. Gruppuso
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J. E. Gudmundsson
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D. L. Harrison
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D. Herranz
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W. A. Holmes
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A. H. Jaffe
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T. R. Jaffe
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H. Kurki-Suonio
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C. R. Lawrence
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M. Liguori
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M. Linden-Vørnle
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P. M. Lubin
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E. Martínez-González
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B. Rusholme
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M. Sandri
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M. Savelainen
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D. Scott
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R. Sudiwala
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A.-S. Suur-Uski
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J.-F. Sygnet
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J. A. Tauber
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L. Terenzi
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L. Toffolatti
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M. Tomasi
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M. Tucci
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G. Umana
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J. Valiviita
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P. Vielva
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Francesca Villa
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L. A. Wade
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B. D. Wandelt
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I. K. Wehus
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N. Ysard
A. Zonca
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Résumé

Within ten nearby (d < 450 pc) Gould belt molecular clouds we evaluate statistically the relative orientation between the magnetic field projected on the plane of sky, inferred from the polarized thermal emission of Galactic dust observed by Planck at 353 GHz, and the gas column density structures, quantified by the gradient of the column density, NH. The selected regions, covering several degrees in size, are analysed at an effective angular resolution of 10' FWHM, thus sampling physical scales from 0.4 to 40 pc in the nearest cloud. The column densities in the selected regions range from NH≈ 1021 to1023 cm-2, and hence they correspond to the bulk of the molecular clouds. The relative orientation is evaluated pixel by pixel and analysed in bins of column density using the novel statistical tool called "histogram of relative orientations". Throughout this study, we assume that the polarized emission observed by Planck at 353 GHz is representative of the projected morphology of the magnetic field in each region, I.e., we assume a constant dust grain alignment efficiency, independent of the local environment. Within most clouds we find that the relative orientation changes progressively with increasing NH, from mostly parallel or having no preferred orientation to mostly perpendicular. In simulations of magnetohydrodynamic turbulence in molecular clouds this trend in relative orientation is a signature of Alfvénic or sub-Alfvénic turbulence, implying that the magnetic field is significant for the gas dynamics at the scales probed by Planck. We compare the deduced magnetic field strength with estimates we obtain from other methods and discuss the implications of the Planck observations for the general picture of molecular cloud formation and evolution.
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hal-02137621 , version 1 (19-01-2022)

Licence

Paternité

Identifiants

Citer

Planck Collaboration, P. A. R. Ade, N. Aghanim, M. I. R. Alves, M. Arnaud, et al.. Planck intermediate results XXXV. Probing the role of the magnetic field in the formation of structure in molecular clouds. Astronomy and Astrophysics - A&A, 2016, 586, pp.A138. ⟨10.1051/0004-6361/201525896⟩. ⟨hal-02137621⟩
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