Probing 3D magnetic fields using starlight polarization and grain alignment theory
本文提出一种利用星光偏振效率、磁增强辐射扭矩排列理论和B场纠缠效应来推断三维磁场倾角与视线分量的新方法，通过合成观测验证了其在不同密度和波长下的准确性，为多尺度研究星际磁场与尘埃物理提供了有力工具。
2025-02-02 astro-ph.GA
The Magnetic Field of L1544: I. Near-Infrared Polarimetry and the Non-Uniform Envelope
利用近红外（NIR）背景星光偏振仪（BSP）和档案资料研究了无星暗云L1544的磁场（B场），以表征其天平面B场的性质。在H波段对1，700多颗恒星进行了近红外线偏振测量，其中201颗也在K波段进行了测量。近红外BSP的属性与红化，跟踪使用RJCE（H-M）方法，并与热尘埃排放的L1544云和信封中看到的赫歇尔地图。近红外偏振位置角在云的位置发生变化，并在那里显示出最低的位置角色散，这提供了强有力的证据，表明近红外偏振跟踪L1544的天空平面B场。本文定量地评价了L1544包线区天平面B场的均匀性。这允许评估在基于包络无线电塞曼观测的平均值测量云包络和核心中的相对质量-通量比时假设均匀场几何形状的方法，如Crutcher等人（2009）。在L1544中，NIR BSP显示包络B场明显不均匀，并且可能不适合在不处理固有变化的情况下平均塞曼特性。对近红外BSP和相关数据集进行更深入的分析，包括B场强度的估计和测试它如何随位置和气体密度而变化，是本系列后续论文的主题。
2016-10-18 astro-ph.GA
Extreme Starlight Polarization Efficiency Toward $ζ$ Ophiuchi: A Case for Line-of-Sight Foreground Subtraction
本研究通过V波段偏振、尘埃图及Gaia DR3距离数据，发现朝向蛇夫座ζ的视线存在两类离散尘埃族，移除前景后远尘埃族偏振效率超Serkowski极限，证实基于距离的前景减除对研究星际介质尘埃与磁场的重要性。
2025-09-04 astro-ph.GA
Probing Interstellar Grain Growth Through Polarimetry in the Taurus Cloud Complex
星光的光学和近红外（OIR）偏振通常被理解为是由尘埃颗粒对光线的二向色消光引起的，尘埃颗粒的轴相对于局部磁场对齐。取向晶粒群的尺寸分布可以通过测量偏振的波长依赖性来约束。产生这种排列的主要物理模型是辐射衍射力矩（RAT），它预测最有效排列的晶粒是那些尺寸大于组成局部辐射场的光波长的晶粒。因此，对于一个给定的粒度分布，偏振达到最大值的波长（$λ_\mathrm{max}$）应该与沿着尘埃颗粒和照明源之间的视线的特征变红相关。之前已经建立了$λ_\mathrm{max}$和变红之间的相关性，用于$A_V\approx4$ mag以下的反射。我们将这种关系的研究扩展到金牛座星云复合体中更大的恒星样本，包括$A_V>10$ mag的反射。我们确认了$A_V<4$ mag的早期结果，但发现$λ_\mathrm{max}$与$A_V$的关系在$A_V\approx4$ mag以上分叉，其中样品的一部分继续先前观察到的关系，而剩余部分显示出明显更陡的上升。我们认为，数据显示的陡峭上升代表视线向高密度的“团块”，在那里发生了颗粒凝结。我们提出了基于RAT的建模支持这些假设。这些结果表明，多波段OIR偏振是一个强大的工具，跟踪颗粒生长的分子云，独立的尘埃温度和发射率的不确定性。
2020-10-30 astro-ph.GA
Constraining the shape of dark matter haloes using only starlight II. Tests of the technique with objects of known gravitational potential
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；Universidad Nacional del Noroeste de la Prov. de Buenos Aires, UNNOBA, CONICET（布宜诺斯艾利斯省西北国立大学，UNNOBA，CONICET）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
该研究验证了EIM-tool这一测光工具，其可通过恒星光区分核心状与尖峰状暗物质晕，在球状星团、矮椭球星系及数值模拟测试中表现可靠。
2026-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tracing the Magnetic Field of IRDC G028.23$-$00.19 Using NIR Polarimetry
磁场（B）在红外暗云（IRDC）和大质量恒星形成中的重要性是一个正在进行的研究课题。我们研究了一个IRDC，G028.23-00.19的天空平面B场，以了解场和云之间的相互作用。我们使用近红外背景星光偏振探测B场，并进行了几次观测试验，以评估该领域的重要性。用Mimir仪器获得的偏振数据包括H波段和K波段观测，共计17，160个恒星测量。我们追踪了天空投影云伸长的天空平面B场形态。我们还发现了估计的B-场强度和气体体积密度之间的关系，我们计算了归一化的质量-磁通量比的估计。相对于云的B场方向没有显示出优选的对齐，但它确实表现出大规模的图案。天空平面B场强度范围为10至165 μG，B场强度与密度的关系遵循幂律，指数与2/3一致。质量-磁通量比也作为密度的函数而增加。B场与密度的相对取向和关系表明，B场在IRDC的形成中并不起动力学作用。然而，作为密度函数的质量通量比的增加表明动态重要的B场。因此，目前还不清楚B场是否影响了G28.23的形成。然而，IRDC的存在可能改变了局部B场形态。
2017-02-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Starlight-polarization-based tomography of the magnetized interstellar medium: PASIPHAE's line-of-sight inversion method
我们提出了第一个贝叶斯方法层析分解的平面的天空方向的磁场与使用恒星偏振和距离。这种独立的层析反演方法提出了一个重要的一步，在重建磁化星际介质（ISM）在3D尘埃区域。我们开发了一个模型，在该模型中，从磁化和尘埃ISM的偏振信号描述的薄层在不同的距离。我们的建模使得有可能推断的平均偏振（振幅和方向）引起的个别尘埃云和占的相干性引起的散射在一个通用的方式。我们提出了一个似然函数，明确占偏振和视差的不确定性。我们开发了一个框架，通过最大化的对数似然使用嵌套抽样方法重建磁化ISM。我们测试我们的贝叶斯反演方法的模拟数据考虑到现实的不确定性从盖亚和预期的光学偏振调查PASIPHAE根据目前计划的观测策略。我们表明，我们的方法是有效的恢复云的属性，只要云的背景恒星引起的偏振高于$\sim 0.1\%$的调查曝光时间和水平的系统不确定性。我们的方法不仅可以恢复平均偏振特性，而且还可以表征固有散射，从而创建新的方法来表征ISM湍流和磁场强度。最后，我们将我们的方法应用到现有的星光偏振数据集与已知的视线分解，证明与以前的结果和云属性的不确定性的改进量化协议。
2023-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-precision polarimetry of nearby stars (d<50 pc) Mapping the interstellar dust and magnetic field inside the Local Bubble
我们研究了在太阳附近（d< 50 pc）由磁场排列的星际尘埃产生的线偏振。我们还寻找从拱星过程的内在效应，特别是在偏振变化和波长依赖性方面。我们的目标是检测和映射尘埃云，这引起了统计上显着量的偏振的星光穿过云，并确定星际磁场方向的位置角所观察到的偏振。高精度宽带偏振观测是对光谱类别为F至G的361颗恒星进行的，星等范围为4-9，探测灵敏度为或优于10 E-5（0.001%）。在361颗恒星的总样本中，有115颗恒星具有统计学显著性（>3 sigma）偏振，178颗恒星具有> 2 sigma检测。基于这些数据的偏振图显示了类似于磁共振的偏振位置角的图案，这些图案与日光层的几何形状、附近云层的运动学和星际边界探测器（IBEX）带磁场有关。从长期的多重观测中，有18颗恒星在10 E-5水平上显示出内在的变化。这可以归因于拱星效应（例如，碎片盘和色球层活动）。恒星HD 101805表现出一种特殊的波长依赖性，表明散射粒子的尺寸分布不同于典型的星际介质。
2020-02-10 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The first degree-scale starlight-polarization-based tomography map of the magnetized interstellar medium
本研究利用RoboPol偏振计观测数据，提出贝叶斯方法反演三维结构，发布首张度级尘埃磁化星际介质偏振层析图，揭示磁场随距离的变化，为银河系磁场及相关污染物建模提供支撑。
2024-04-16 astro-ph.GA astro-ph.IM
Magnetic Field Uniformity Across the GF 9-2 YSO, L1082C Dense Core, and GF 9 Filamentary Dark Cloud
我们追踪了银河暗云GF 9中磁场（B场）的方向，从云的外围一直到包含低质量、低光度的0级年轻恒星天体（YSO）GF 9-2（IRAS 20503+6006）的L1082 C致密核心。这是使用SOFIA HAWC+尘埃热发射偏振仪（TEP）在216微米结合Mimir近红外背景星光偏振仪（BSP）在H波段（1.6微米）和K波段（2.2微米）进行。这些观测结果通过已发布的I波段（0.77 μ m）BSP和普朗克850 μ m TEP进行了增强，以探测与YSO的偏移范围为6000 AU至3 pc的B场方向。没有强烈的B-场的方向变化与偏移量被发现，表明显着的均匀性的B-场从云的边缘到YSO周围。这一发现与云核和YSO形成的弱场模型不一致。TEP和BSP探测器推断的B场方向的连续性是强有力的证据，表明两者都在采样一个共同的B场，该B场均匀地穿过云、核心和YSO区域。贝叶斯分析盖亚DR 2星匹配到Mimir BSP星发现到GF 9的距离为270 +/- 10 pc。没有发现B场取向角的强波长依赖性，与先前的权利要求相反。
2018-09-14 astro-ph.GA astro-ph.IM
HII Region Driven Galactic Bubbles and Their Relationship to the Galactic Magnetic Field
中红外跟踪银河系气泡的相对取向进行比较的平均银河系磁场在磁盘的方向。在北银河平面的气泡的取向进行了测量，是一致的随机取向-没有优先对齐相对于银河disk.A子样本的HII区域驱动的银河系bubbles被确定，作为一个单一的人口，他们表现出随机取向。当这个子样本被进一步分为亚热和超热HII地区，根据氢射电复合线宽，亚热HII地区显示出边缘偏离随机取向，但超热HII地区显示出显着的银河系平面对齐。银河系磁盘磁场的平均取向的特点是使用新的近红外星光偏振和超热HII地区被发现优先与磁盘磁场。如果超热谱线宽度与年轻的HII区有关，那么年轻的HII区的演化会受到银河系磁场的显著影响。随着HII区域年龄的增长，它们不再与银河系磁场紧密相连，因为周围的密度变化开始主导它们的形态演化。根据新的观测结果，对较年轻的HII区的膨胀电离锋中的磁压与冲压压之比进行了估计。
2012-10-15 astro-ph.GA
Using Red Clump Stars to Decompose the Galactic Magnetic Field with Distance
本文提出了一种测量银河系磁场大尺度结构的新方法。银河系磁场已经通过银河系圆盘用近红外星光偏振仪探测，但是到每个背景恒星的距离是未知的。利用红团簇星作为近红外标准烛光，首次尝试分解天空投影银河系磁场的视线结构。分解了两个示例视线：朝向具有许多红色团簇星的场和朝向具有很少红色团簇星的场。连续估计磁场方向超过几千秒差距的距离是可能的，在现场与许多红色的星团星，而只有离散的估计是可能的稀疏的例子。朝向外星系，有一个连续的磁场方向与距离，显示扰动的证据，由银河曲。朝向内星系，磁场几何形状大规模变化的证据与独立于法拉第旋转研究得出的磁场反转模型一致。本文还提出了一种确定候选内偏振星的光偏振方法。未来将这种方法应用于天空的大区域，将以前所未有的方式开始绘制银河磁场的过程。
2014-07-27 astro-ph.GA
Magnetic field geometry of an unusual cometary cloud Gal 110-13
我们对一个孤立的云Gal 110-13进行了光学偏振测量，以绘制天空磁场几何平面图。这项研究的主要目的是了解在其磁场几何形状的背景下，造成云的不寻常彗星形状的最合理机制。当非偏振的星光穿过中间的星际尘埃颗粒时，这些尘埃颗粒的短轴平行于当地的磁场，它就会被线性偏振。因此，天空平面的磁场分量可以通过对投射在云层上的背景恒星进行偏振测量来追踪。由于光学波长范围内的光被通常在分子云外层发现的尘埃颗粒最有效地偏振，光学偏振测量使我们能够追踪云外层的磁场几何形状。我们对Gal 110-13方向的207颗恒星进行了R波段偏振测量。使用我们的偏振和2 MASS近红外数据确定Gal 110-13的距离为$\sim450\pm80$ pc。通过观测位于Gal 110-13附近具有依巴谷视差测量的一些恒星，从观测到的偏振值中去除了前景星际贡献。天空平面磁场线被发现是有序的，并与Gal 110-13的细长结构对齐。利用结构函数分析，我们估计了磁场的天平面分量的强度为$\sim25μ$ G。基于我们的结果，并与模拟结果进行比较，我们得出结论，压缩的电离锋从10 Lac是最合理的原因彗星状形态的Gal 110-13和随后的恒星形成的开始。
2016-03-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Open Clusters as Probes of the Galactic Magnetic Field: I. Cluster Properties
疏散星团中的恒星是通过背景星光偏振测量法对银河系磁场的有力探测器，因为它们提供了对磁场距离的限制。我们使用2 MASS测光数据的样本中的31个集群在外银河系，近红外偏振数据获得，以确定集群的距离，年龄和红化通过拟合理论等时线集群颜色-星等图。拟合方法使用客观的卡方面积最小化技术来推导聚类特性及其不确定性。我们发现了24个星团的年龄、距离和红化，以及另外6个星团的距离和红化，这些星团在近红外中要么稀疏要么微弱。log（年龄）、距离和E（B-V）的推导范围分别为7.25-9.63、~670-6160 pc和0.02-1.46 mag。距离的不确定性范围为~ 8%至20%。推导出的参数进行了比较，以前的研究，大多数集群参数同意在我们的不确定性。为了测试拟合技术的准确性，拟合了具有50、100或200个聚类成员和广泛年龄范围的合成聚类。这些测试恢复的输入参数的不确定性超过90%的个人合成集群参数。这些结果表明，拟合技术可能提供可靠的估计集群属性。得出的距离将用于即将进行的外星系银河磁场研究。
2015-09-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Magnetic Properties of Dust Grains, Effect of Precession and Radiative Torque Alignment
尘埃颗粒在天体物理环境中的排列导致星光的偏振以及尘埃辐射的偏振。我们证明了在晶粒排列理论的进步，允许使用的线性和圆偏振探测不仅磁场，而且灰尘成分，灰尘环境等，我们重新审视的过程中的晶粒排列的辐射扭矩（RAT），并专注于通过观察约束磁化率的晶粒。我们讨论的可能性，观测测试的磁性颗粒的排列变化，从相对于磁场的辐射方向。这为限制RATs理论的不确定参数提供了可能性，也为测量星际介质和星周区域的磁场提供了一种新的方法。我们提供了一个详细的讨论由磁场和各向异性辐射引起的进动，并重新访问了一些关键过程相关的磁响应的晶粒。我们认为，在硅酸盐和碳质颗粒的磁弛豫速率增加的各种影响。特别是，我们发现了一个新的松弛过程中的内部磁化的振幅的变化在一个摆动的三轴晶粒，并确定一个范围内的晶粒尺寸，这种效果可以占主导地位的内部对齐的角动量内晶粒轴。我们发现，这些松弛过程显着改变了动态的RAT的存在下，晶粒。我们应用我们的分析观察到的颗粒排列在特殊的环境中，把约束的增强磁性的尘埃颗粒在云附近的超新星，彗星彗发，和原行星盘。
2019-08-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Magnetic fields in the Southern Coalsack and beyond
本文利用星际偏振巡天的高密度光学偏振数据和 Gaia 距离信息，刻画了南煤袋及其背景结构的磁场方向与强度，并提出方法分离前景与遥远结构的偏振贡献。
2024-02-27 astro-ph.GA
X-ray polarization observations of IC 4329A with IXPE: Constraining the geometry of the X-ray corona
利用IXPE对射电宁静AGN IC 4329A进行X射线偏振观测，测得中等偏振度，排除球形灯柱日冕几何，支持锥形日冕结构。
2023-05-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Interstellar Polarization Survey III: Relation Between Optical Polarization and Reddening in the General Interstellar Medium
本研究利用星际偏振巡天的V波段数据，准确估算了星际介质的偏振效率上限，发现其最大值高于Planck卫星的设定值，并验证了偏振效率随银河经度变化的模型与均匀螺旋磁场的对应关系。
2023-06-12 astro-ph.GA
B-fields And dust in interstelLar fiLAments using Dust POLarization (BALLAD-POL): IV. Grain alignment mechanisms in Cocoon Nebula (IC 5146) using polarization observations from JCMT/POL-2
利用JCMT/POL-2偏振观测研究茧状星云丝状区域颗粒排列机制，发现偏振空洞主要源于RAT排列效率降低，并找到磁增强RAT机制的证据。
2025-07-09 astro-ph.GA
