Faraday Rotation Limits on a Primordial Magnetic Field from WMAP Five-Year Data
早期宇宙中的原初磁场会引起康普顿散射产生的宇宙微波背景在末次散射表面的线偏振的法拉第旋转。这种旋转引起非零奇偶校验奇(B模式)偏振分量。威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的5年数据对B偏振功率谱的大小提出了上限;假设B偏振信号完全是由于法拉第旋转效应,原始随机磁场的共动幅度的上限在1 Mpc的共动长度尺度上从$6 \times 10^{-8}$到$2 \times 10^{-6}$ G的范围内,这取决于磁场的功率谱。
2009-07-15 astro-ph
Faraday rotation and polarization gradients in the jet of 3C~120: Interaction with the external medium and a helical magnetic field?
我们提出了一个序列的12个月的偏振15,22,和43 GHz VLBA观测的射电星系3C 120揭示了系统存在的梯度法拉第旋转和偏振度的跨越和沿射流。偏振度随着离核心和朝向射流边缘的距离而增加,并且具有不对称的轮廓,其中射流的北侧更高度偏振。法拉第旋转测量值也在喷流宽度上分层,南侧的值较大。我们发现,在离核心约3 ~ 4质量之间,在这个结构上叠加了一个高法拉第旋转测量的局部区域,其峰值约为6000 rad/m^2。喷流与外部介质或云的相互作用可以解释法拉第旋转增强的受限区域,以及偏振度的分层和穿越该区域时超光速结的闪耀。这些数据也是一致的螺旋场在两个流体射流模型,包括一个内部,发射射流和鞘包含非相对论电子。然而,这种螺旋磁场模型本身不能解释增强法拉第旋转的局部区域。极化电矢量,主要是垂直于射流轴,一旦校正法拉第旋转,需要一个主要的组成部分平行于射流轴(在发射等离子体的框架)的磁场在发射区域。
2008-05-30 astro-ph
The Sunyaev-Zel'dovich effect and Faraday rotation contributions of galaxy groups to the CMB angular power spectrum
本文在较宽的质量范围内研究了晕的S-Z效应和法拉第旋转,包括气体凝聚和磁场演化。计算了星系团、星系群和星系对CMB角功率谱的贡献。较小的质量晕被发现发挥更重要的作用比大规模的晕与S-Z CMB各向异性的B模式偏振。在l > 3000时,法拉第旋转产生的B模支配由引力透镜引起的次级B模。结合S-Z功率谱的B模式偏振的测量可以潜在地提供对团内磁场和早期气体演化的重要约束。
2008-07-24 astro-ph
Confirmation of a Faraday Rotation Measure Anomaly in Cygnus
我们证实了在天鹅座的银河平面中法拉第旋转测量符号的反转的现实(Lazio等,1990),可能与天鹅座OB 1协会有关。旋转测量在$2-5^{\circ}$的角标度上以几百rad/m $^2$变化。我们表明,一个简单的模型,一个膨胀的等离子体壳与增强的密度和磁场,在这一部分的天空中的H $α$发射的观测一致,物理上与天鹅座OB 1协会的超级气泡,可以解释这个功能的大小和角度尺度。
2008-02-04 astro-ph
Faraday rotation variations along radio jets: the magnetic field in galaxy and group halos
我们的模型FR我无线电射流减速,相对论性的流动,使我们能够准确地推导出它们的方向。我们目前的图像法拉第旋转的这些对象(3C 31和NGC 315),并显示旋转测量(RM)的波动较大的较暗(后退)的射流,如预期的那样,如果旋转发生在热星系/组晕。NGC 315中的气体密度要低得多,RM波动仅能检测到。
2006-03-23 astro-ph
Assessing the tilt of the solar magnetic field axis through Faraday rotation observations
内容:在日冕掩星期间,对河外射电源的法拉第旋转测量可以评估外太阳日冕中的电子密度分布和三维磁场拓扑结构。目的:我们模拟的三维结构的日冕磁场和电子密度分布,以重现过剩法拉第旋转措施(RM)的掩星无线电源在太阳活动最低。特别是,我们推断太阳磁轴相对于旋转轴的倾斜。研究方法:我们比较输出的模型与甚大阵(VLA)的射电偏振测量的样本在1997年5月观察到的河外源。关于磁场几何形状的信息可以通过微调最好地描述观测的无模型参数集来检索。结果:我们发现,预测和观察到的法拉第旋转措施是非常一致的,从而支持该模型。我们的最佳拟合模型产生的倾斜角$θ_{RB}=3.3^{\circ}$的太阳磁轴相对于太阳自转轴卡林顿旋转1923年。这一结果与类似的,但独立的估计计算的膨胀系数的光球场观测在威尔科克斯太阳天文台(WSO)是一致的。
2007-02-27 astro-ph
Pacman (I): A new Algorithm to calculate Faraday Rotation Maps
提出了一种从多频偏振角数据计算法拉第旋转测度图的新方法。为了解决所谓的n-pi模糊性问题,这是由偏振角的观测模糊性引起的,偏振角的观测模糊性仅由+-n*pi的加法确定,其中n是整数,我们建议使用全局方案。我们的算法,我们选择称之为“Pacman”(极化角校正旋转测量分析),而不是独立地解决每个数据点的n-pi模糊度,解决了高信噪比区域的n-pi模糊度“民主地”,并使用此信息来辅助相邻低信噪比区域的计算。
2005-02-03 astro-ph
Stratification in polarization and Faraday rotation in the jet of 3C 120
射电星系3C 120的非常长的基线干涉观测表明,在法拉第旋转和偏振度的横向和沿喷流的梯度的系统存在。这些都揭示了通过多个超光速组件的整个射流,因为他们从核心在一个序列的12个月的偏振观测采取的VLBA在15,22和43千兆赫。偏振度具有不对称的轮廓,其中喷流的北侧更高度偏振。法拉第旋转测量也分层整个射流宽度,与较大的值为南侧。叠加在这个结构上,我们发现了一个高法拉第旋转测量值(约6000 rad/m^2)的局部区域,距离核心约3 ~ 4质量。增强法拉第旋转的这个区域可能是由于射流与周围介质的相互作用,这也可以解释偏振度的分层。这些数据也与双流体射流模型中的螺旋磁场一致,该模型由内部发射射流和非相对论电子鞘层组成。
2008-07-16 astro-ph
Faraday Rotation of Microwave Background Polarization by a Primordial Magnetic Field
在最后一个散射面存在的原始磁场可能会在宇宙微波背景的极化中引起可测量的法拉第旋转。我们计算这种效果的大小,通过进化的辐射转移方程的微波背景极化的最后一次散射的时代,在存在的磁场。对于对应于$10^{-9}{\rm G}$的当前值的原始场振幅(如果它被冻结在银河系前等离子体中,这将解释所观察到的银河场),我们发现在30 GHz的频率下围绕$1^\circ$的旋转角。用未来的微波背景图对这一信号进行统计探测是可行的。
1996-01-11 astro-ph
Faraday Rotation Measure Gradients from a Helical Magnetic Field in 3C 273
利用高频(12-22 GHz)VLBA观测,我们证实了类星体3C 273中横向于喷流轴的法拉第旋转测量梯度约为500 rad/m^2/mas。梯度是在两个时期间隔约六个月。如果螺旋磁场缠绕在射流周围,则预期这种稳定的横向旋转测量梯度。在内部投影的40秒差距内,磁场的总体顺序与螺旋场一致。然而,我们发现一个意想不到的增加分数极化沿边缘的源,与预期相反。这种高分数极化排除了内部法拉第旋转,但不容易用螺旋场解释。在对旋转测量进行校正之后,3C 273的射流中的固有磁场方向在两个位置处从平行于投影射流运动变为几乎垂直于投影射流运动。如果螺旋磁场导致观察到的旋转测量梯度,则同步加速器发射电子必须与螺旋场区域分离。本文还讨论了其它源中存在或不存在横向旋转测量梯度的问题。
2005-05-17 astro-ph
Characteristics of the Galactic magneto-ionized ISM from Faraday rotation
法拉第旋转测量极化河外源探测银河磁化,电离星际介质。这些来源背后的银河系内平面的旋转措施被用来探索在旋臂和臂间区域的结构特征。旋臂的结构只有几个秒差距的外部尺度,而旋臂间的结构通常可以达到几百个秒差距的尺度。数据表明,在螺旋臂中,磁场的随机分量在规则场上占主导地位,但在臂间区域中,随机场分量和规则场分量可以是相当的,并且比螺旋臂中的随机磁场弱几倍。
2006-11-02 astro-ph
Magnetic Fields in Clusters of Galaxies Obtained Through the Study of Faraday Rotation Measures
我们正在开发一种新的方法来研究集群磁场强度和结构。它是基于模拟旋转措施和无线电晕图像的比较,从三维多尺度集群磁场模型,与观测。这种方法适用于A2255,其中广泛的弥漫性无线电发射和旋转测量图像显示集群磁场的证据在大尺度和小尺度上。
2002-11-13 astro-ph
Time Variable Faraday Rotation Measures of 3C-273 and 3C-279
VLBA的多频偏振测量证实了先前报道的类星体3C-279中的时变法拉第旋转测量(RM)。可以看出,射流分量(C4)的RM和电矢量位置角(EVPA)的可变性使其成为不可靠的绝对EVPA校准器。3C-273也显示出在1.5年的时间尺度上改变其RM结构。类星体RM性质的变化可能是由于法拉第屏在几年的时间尺度上变化,或者是由于喷流分量的运动在屏幕上采样空间变化。从3C-279的核心出现的一个新组件似乎开始对这种空间变化进行采样。建议将来监测该组分及其RM性质,作为3C-279中窄线区域的诊断。我们还提出了一种新的方法,EVPA校准使用VLA监测程序。
2001-03-13 astro-ph
Stochastic Faraday Rotation
通过湍流等离子体的不同射线路径可以产生随机法拉第旋转,导致任何线偏振分量的去偏振。简单理论预测斯托克斯参数的平均值根据$<Q>$、$<U>\propto\exp(-δ_l)$和$δ_l\proptoλ^4$衰减。指出$<Q^2+U^2>$保持恒定而$<Q>^2+< U>^2$降低$\propto\exp(-2δ_l)$的事实提供了对这种去极化的确定性检验。这种效应,称为偏振协方差,应适用的平均值进行了讨论,它应适用于空间平均值的偏振图或时间平均值的数据集,但不波束宽度和带宽的平均值是固有的观察过程。去极化的观测将提供湍流等离子体沿视线波动的统计信息,特别是旋转测量的方差。其他影响,也可能导致去极化进行了讨论。
1998-05-01 astro-ph
Faraday Rotation Effect of Intracluster Magnetic Field on Cosmic Microwave Background Polarization
当线偏振宇宙微波背景(CMB)辐射以低红移通过星系团时,星系团中观测到的微高斯强度的磁场会对CMB辐射产生法拉第旋转效应。采用Press-Schechter公式计算冷暗物质(CDM)情景下的团簇丰度,采用$β$等温模型计算气体分布,在简单假设团簇内磁场分布均匀的条件下,计算了包含法拉第旋转混合效应的CMB偏振场的角功率谱.结果发现,即使在纯标量扰动的情况下,主偏振只包含奇偶偶E模分量,在观测天空中也会产生奇偶偶B型偏振图样。对于目前受欢迎的绝热$Λ$ CDM模型,所产生的B型偏振在$l\approx 1000$的角尺度处具有幅度为$\sim0.1 μ{\rm K}(B_0/0.1 μ{\rm G})(ν_0/10 {\rm GHz})^{-2}$的峰值。这一结果还意味着,如果磁场具有$0.5 μ{\rm G}$强度,并且我们在诸如$ν_0\simlt 5 {\rm GHz}$的较低频率下进行观察,则由于法拉第旋转效应而产生的次级信号可以与初级极化的幅度相当。法拉第旋转的频率依赖性,然后可以用来区分从主信号和其他辅助信号对CMB偏振的影响。因此,我们的研究结果提供了一个新的经验机会,测量或限制在平均意义上的集群内磁场。
2001-12-17 astro-ph
A View through Faraday's Fog 2: Parsec Scale Rotation Measures in 40 AGN
本文介绍了对40个类星体、射电星系和BL Lac天体的秒差距尺度法拉第旋转测量的结果。类星体的核心旋转测量从大约500到几千弧度每平方米不等。类星体喷流的旋转测量值通常为每平方米500弧度或更小。BL Lac天体的核心和喷流的旋转测量值与类星体喷流中发现的类似。射电星系的喷流呈现出一系列的旋转测量,从几百弧度每平方米到M87喷流的近10,000弧度每平方米。射电星系的核心通常是去极化的,只有四个射电星系中的一个(3C-120)在核心有可检测到的旋转测量。几个潜在的身份为前景法拉第屏幕被认为是,我们相信最有前途的候选人为所有的活动星系核类型被认为是一个屏幕在靠近喷气。这将路径长度限制为约10秒差距,并且约1微高斯的磁场强度可以解释所观察到的旋转测量。对于34个类星体和BL Lac中的27个,它们的光学厚核符合λ平方定律。这就要求不同的tau = 1表面具有相同的内在偏振角,而与频率和与黑洞的距离无关。
2004-05-27 astro-ph
The magnetic field of the Large Magellanic Cloud revealed through Faraday rotation
我们测量了大麦云(LMC)背后的偏振射电源的法拉第旋转,以确定该星系的磁场的结构。LMC的磁场由场强约为1微高斯的相干轴对称螺旋组成。磁场的强烈波动也被观察到,在小(<0.5秒差距)和大(~100秒差距)尺度上。大麦哲伦星系近期恒星形成和超新星活动的显著爆发与标准发电机理论相悖,为星系中快速场放大提供了越来越多的证据。
2005-03-09 astro-ph
Magnetic fields in cluster cores: Faraday rotation in A400 and A2634
本文给出了Abell星团A400和A2634中心射电源的法拉第旋转数据。这些星系团包含大的(> 100 kpc)尾射电源,每个都连接到中央的cD星系。这些集群没有强大的冷却核心。我们的数据扩展以前的工作旋转措施在集群中心更大的规模和非冷却集群。在这两个星系团中,旋转测量以及磁场都是在10-20千秒差距的尺度上进行排序的。旋转测量的几何形状似乎是由X射线发射气体的分布决定的,而不是由射电尾本身决定的。我们结合我们的数据与以前公布的X射线和无线电数据,以分析在所有12个集群的中心射电源已被成像旋转措施的磁场。我们发现,在大多数集群的领域是动态显着的。我们认为,法拉第数据测量领域的intracluster介质,而不是在皮肤的射电源。最后,我们考虑的性质和维护的磁场在这些集群,并得出结论,要么集群范围内的领域存在类似的水平,或一个较弱的集群范围内的领域被放大的影响,在核心。
2001-09-11 astro-ph
A Faraday Rotation Template for the Galactic Sky
利用一组河外射电源的测量数据,我们绘制了银河系磁场产生的法拉第旋转的全天图。为了生成地图,我们把射电源的位置作为一种“掩模”,并构造球谐模的组合,是正交的掩模天空。只要使用相对较小的多极子,所得到的地图对于源选择标准的变化是相当稳定的,并且清楚地显示了局部银河系磁场的结构。我们还建议使用这些地图作为模板CMB前景分析,说明了威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的数据和我们的地图之间的互相关分析的想法。我们发现一个显着的交叉相关性,表明存在显着的残留污染。
2005-06-28 astro-ph
Gravitational Faraday rotation in a weak gravitational field
本文研究了孤立物理系统的弱引力场对线偏振光偏振面的旋转。从惯性系的转动出发,讨论了净转动的一般积分表达式。我们应用这个公式,类似于通常的电磁法拉第效应,一些有趣的天体物理系统:均匀移动的质量单极子和旋转的外壳。
2004-01-15 astro-ph gr-qc
Cyclotron damping and Faraday rotation of gravitational waves
本文研究了引力波在无碰撞等离子体中的传播,外加磁场与引力波的传播方向平行。由于与等离子体粒子的共振相互作用,引力波经历回旋衰减或增长,如果任何粒子种类的分布函数偏离了回旋平衡,则后一种情况是可能的。此外,我们研究如何阻尼和色散取决于温度和回旋和引力波频率之间的比率。磁场的存在导致了不同偏振态的色散关系不同,这反过来又意味着引力波的法拉第旋转。
2001-04-24 astro-ph gr-qc
Shedding Light on Dark Matter: A Faraday Rotation Experiment to Limit a Dark Magnetic Moment
法拉第旋转实验可以对电中性暗物质粒子的磁矩设定限制,并且随着候选粒子质量的减少,限制的严格性增加。因此,如果我们假设暗物质粒子是一个热遗迹,我们最严格的限制出现在千电子伏的质量尺度。我们讨论了如何实现这样的实验,并确定了作为质量的函数的磁矩的限制,这遵循给定的实验能力。
2008-11-06 astro-ph hep-ph nucl-ex
Cosmic microwave background polarization, Faraday rotation and stochastic gravity-waves backgrounds
电磁真空涨落经介子耦合的时空演化放大后,可以产生一个磁场,该磁场在退耦时的视界范围内是相干的,并且强到足以旋转CMBR的偏振面。超弦启发的宇宙学模型的可能相关性进行了讨论。将特别注意法拉第旋转信号和随机引力波背景之间的联系。
1997-06-27 astro-ph gr-qc hep-ph