Connecting Synchrotron, Cosmic Rays, and Magnetic Fields in the Plane of the Galaxy
我们扩展以前的工作建模银河系磁场在平面上使用同步辐射的总强度和偏振强度。在这项工作中，我们包括一个更现实的治疗宇宙射线电子使用GALPROP传播代码优化，以匹配现有的高能量数据。这一增加减少了我们以前分析中的简并，当与额外观察到的同步加速器频率相结合时，使我们能够以一种以前没有做过的方式研究宇宙射线电子光谱的低能端。对于纯扩散传播，我们发现低能注入谱比通常假设的要稍硬一些;对于J（E）\propto E^α，我们发现α = -1.34 \pm 0.12，这意味着在几个GeV以上的能量范围内，注入谱会出现非常尖锐的突变。这就预测了银河平面上的同步辐射亮度温度光谱指数β，在几GHz以下为-2.8 < β < -2.74，在23 GHz以下为-2.98 < β < -2.91。我们发现，包括宇宙射线再加速过程的模型似乎是不兼容的同步加速器数据。
2018-02-13 astro-ph.GA
Inverse Mapping of Polarised Optical Emission from Pulsars : Basic Formulation and Determination of Emission Altitude
我们提出了一种逆映射的方法来确定的光学光子的发射高度从恒星，这是直接约束的经验数据。所讨论的模型是针对蟹状星云脉冲星的。我们的方法，使用光学斯托克斯参数，确定最可能的几何发射，包括磁场倾斜角（$α$），观察者视线角（$χ$）和发射高度。我们讨论的计算实现的方法，以及任何物理假设。我们发现，最有可能的发射高度是在20%的光柱半径以上的恒星表面，在开放的领域。我们还提出了一个一般的处理预期的偏振从同步辐射源截断粒子的幂律谱。
2011-06-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
THEMIS 2.0: A self-consistent model for dust extinction, emission, and polarisation
针对现有星际尘埃模型与观测不符的问题，基于实验室测量的硅酸盐光学常数开发了完全灵活的THEMIS 2.0尘埃模型，可解释总消光、辐射及偏振现象，为理解星际介质颗粒演化提供新框架。
2024-05-30 astro-ph.GA
LOFAR Deep Fields: Probing faint Galactic polarised emission in ELAIS-N1
本研究利用LOFAR对ELAIS-N1天区的21次观测数据，通过RM合成与图像叠加生成迄今最深低频法拉第立方体，探测到新的微弱银河系偏振辐射成分，并验证了电离层法拉第旋转校正方法。
2023-03-23 astro-ph.GA astro-ph.IM
Polarised radio filaments outside the Galactic plane
我们使用的数据从\wmap卫星在23，33和41 GHz的研究扩散极化发射在整个天空。发射主要来源于有序磁场的超导结构。其中一些结构在射电连续谱图中已经存在了几十年。它们的起源尚不清楚，有许多细丝是第一次看到的。我们已经确定并研究了11根细丝。它们中的一些的极化分数可以高达40\%，这是良好有序的磁场的特征。在天空中18个区域的平均偏振光谱指数为$β= -3.06 \pm 0.02$，与同步辐射一致。天空中的$β$（$Δβ\approx0.2$）有显著的变化。我们使用太阳附近膨胀壳的模型来探索大规模暗条与局部ISM之间的联系。我们比较观察到的偏振角与模型的预测，发现很好的协议。这有力地表明，许多大规模的细丝和环是附近的结构。这在银河系磁场的背景下很重要，因为这些结构通常包括在全球模型中，忽略了它们可能是局部的事实。我们还研究了由扩散灯丝添加到CMB偏振功率谱的污染水平。我们的结论是，即使这些灯丝目前低的射电亮度，一个小心的删除将是必要的，为未来的全天CMB偏振分析。
2015-06-12 astro-ph.GA
Expected constraints on the Galactic magnetic field using PLANCK data
我们探讨在本文中的能力，约束银河系磁场强度和空间分布与传入的数据从普朗克卫星实验。我们进行现实的模拟普朗克观测极化频段从30至353 GHz的两个全天调查的名义任务预期。这些模拟包括CMB，同步加速器和热尘埃银河系的排放和仪器噪音。(Note本文不考虑系统效应）。对于同步加速器和热尘埃银河系的排放，我们使用一个相干的三维模型的银河系描述其物质密度和磁场的方向和强度。我们首先分别在408 MHz和545 GHz模拟同步加速器和尘埃辐射，然后将它们外推到普朗克频段。我们进行了似然分析比较模拟数据的一组模型，通过改变俯仰角的规则磁场的空间分布，湍流磁场的相对振幅，径向尺度的电子和尘埃颗粒分布，和外推光谱指数的同步加速器和热尘埃排放。我们能够对所有考虑的参数设置严格的约束。我们还发现，观测到的同步辐射和热尘埃光谱指数的空间变化不应该影响我们恢复模型的其他参数的能力。由此，我们得出结论，普朗克卫星实验可以精确地测量银河系磁场的主要性质。物质分布的精确重建一方面需要改进ISM的建模，另一方面需要使用额外的数据集，如旋转测量。
2012-01-27 astro-ph.GA
Adaptable Radiative Transfer Innovations for Submillimetre Telescopes (ARTIST) - Dust polarisation module (DustPol)
我们提出了一个新的公开可用的工具（DustPol），旨在模拟极化热尘埃排放。公开提供的DustPol模块是ARTIST（亚毫米望远镜适应性辐射转移创新）包的一部分，该包还提供了模拟线发射偏振的工具以及模型库和基于Python的用户界面。DustPol可以轻松管理分析模型和预网格化模型，以生成Stokes I、Q和U参数的合成图。这些地图以FITS格式存储，该格式由所使用的数据简化软件直接读取，例如，阿塔卡玛大型毫米波阵列（ALMA）这使得DustPol成为预测ALMA或普朗克卫星观测到的源的预期偏振特征以及解释其他望远镜获得的现有亚毫米观测的强大引擎。DustPol允许最大偏振度的参数化，我们发现，在星前核中，如果存在去偏振，这种效应应该发生在10^6 cm-3或更大的密度下。我们比较了DustPol产生的模型与低质量0级天体NGC 1333 IRAS 4A的观测偏振数据，发现总的和偏振的发射是一致的。
2012-04-30 astro-ph.GA astro-ph.IM
SKA studies of in-situ synchrotron radiation from molecular clouds
观测致密分子云的性质对于理解恒星形成过程至关重要。其中最重要但最不为人所知的是磁场的作用。我们讨论的可能性，使用高分辨率，高灵敏度的无线电观测与SKA测量的第一次现场同步辐射从这些分子云。如果宇宙射线（CR）粒子像预期的那样穿透云层，那么我们可以直接使用无线电数据测量B场强度。到目前为止，这种特征从未从坍缩云本身中被探测到，这将是对磁场的独特探测。致密核的大小通常为~0.05 pc，对应于~kpc距离处的~arcsec，在1 GHz处通量密度估计为~mJy。SKA应该能够很容易地直接探测，这是第一次，沿着视线，不受热辐射或复杂的前景/背景同步辐射污染。偏振同步加速器也可以是可检测的，提供关于规则/湍流场的附加信息。
2015-01-05 astro-ph.GA
A Perturbative Analysis of Synchrotron Spectral Index Variation over Microwave Sky
在本文中，我们实现了一个微扰的方法，首先提出的Bouchet和Gispert（1999），估计银河系偏振同步辐射的光谱指数的变化，使用线性组合的模拟斯托克斯Q偏振图的选定频带从WMAP和普朗克观测的同步斯托克斯Q信号占主导地位的天空区域。我们发现，一阶微扰分析恢复输入谱指数映射。与光谱指数变化图一起，我们的方法提供了一个固定的参考指数，\hat β_{0 s}，在被分析的天空部分。用蒙特卡罗模拟发现，< \hat β_{0 s}> = -2.84 \pm 0.01，这与从同一天区得到的输入同步辐射指数的经验概率密度函数在β_s（p）=-2.85处的峰值位置非常吻合。对于热尘，从模拟中得到的平均恢复光谱指数< \hat β_d> = 2.00 \pm 0.004，与空间固定输入热尘光谱指数β_d = 2.00非常匹配。作为伴随的结果的方法，我们还重建CMB，热尘埃和同步加速器模板组件与固定的光谱指数超过{ \it整个}天空区域。我们使用全像素噪声协方差矩阵的所有频段，估计从天空区域进行分析，获得参考光谱指数同步辐射和热尘埃，光谱指数变化图，CMB地图，热尘埃和同步辐射模板组件。在这项工作中实现的微扰技术具有有趣的特性，它可以建立一个模型来描述数据，具有任意但足够的准确度（和进动），如数据所允许的。我们认为，我们的参考谱指数确定、CMB图、热尘和同步辐射模板分量重建的方法是一种极大似然…
2015-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling the Polarisation of Microwave Foreground Emission on Large Angular Scales
通过对银河系磁场（GMF）进行大尺度模拟，得到了与宇宙微波背景（CMB）极化实验相关的频率上银河系前景极化辐射的模板。这项工作扩展了O'Dea等人的结果，包括偏振同步辐射作为前景发射源。该计算中的偏振方向和分数仅基于GMF模型的基本选择，因此在大尺度上提供了对偏振信号的独立预测。当预测有效的实验灵敏度时，极化前景的模板可能有用。反过来，随着对大部分天空中CMB偏振的测量成为常规，该模型将允许数据约束GMF形式中的参数，但尚未得到很好的理解。
2013-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The mass, location and heating of the dust in the Cassiopeia A supernova remnant
我们的热尘埃排放模型加热的尘埃颗粒由同步辐射和粒子碰撞，在适当的条件下，四个不同的冲击和未冲击的气体成分的仙后座A（Cas A）超新星遗迹（SNR）。通过拟合得到的光谱能量分布（SED）所观察到的SNR尘埃通量，我们确定所需的尘埃质量在每个组件。我们发现，所观察到的SED可以再现$\sim 0.6 \, {\rm M_\odot}$的硅酸盐颗粒，其中大部分是在未经冲击的喷出物和加热的同步辐射领域。位于X射线发射反向冲击波和爆炸波区域的较温暖的尘埃有助于较短波长的红外发射，但只占总尘埃质量的一小部分。碳粒最多可以构成总尘埃质量的$\sim 25 \%$。结合气体质量的估计，我们得到的灰尘，气体质量比为每个组件，这表明在喷出物的冷凝效率高，和冲击喷出物团块中的灰尘是很好的保护，从破坏溅射在反向冲击。
2019-02-05 astro-ph.GA
ALMA reveals the magnetic field evolution in the high-mass star forming complex G9.62+0.19
上下文磁场在大质量恒星形成过程中的作用尚未完全了解，与早期碎裂和坍缩有关的过程今天基本上没有探索。高质量恒星形成区G9.62+0.19是一个众所周知的来源，在不同的演化阶段呈现出几个核心。目的。我们测定了大质量恒星形成区G9.62+0.19的磁场形态和强度，以探讨其与核心演化序列的关系。方法.我们使用波段7 ALMA观测在全偏振模式，我们分析了偏振尘埃排放。我们通过Davis-Prasekhar-Fermi方法和结构函数方法估计了磁场强度。结果我们解决了几个原恒星的核心嵌入在一个明亮的和充满灰尘的行星结构。在六个区域中清楚地检测到偏振发射。此外，磁场沿着灯丝定向，并且看起来垂直于流出方向。我们提出了一个磁场的演化序列，并且演化程度较低的热核表现出比演化程度较高的热核更强的磁场。我们检测线偏振从热谱线发射，我们试探性地比较了线性偏振矢量从我们的观察与以前的线性偏振OH脉泽观测。我们还计算了一些核心的光谱指数，柱密度和质量。结论.高强度的磁场和平滑的极化辐射表明，磁场对恒星形成区G9.62+019的碎裂和坍缩过程起着重要的作用，核的演化是受磁调控的。平均而言，由尘埃、热谱线和脉泽的线性极化辐射所产生的磁场指向相同的方向，并且具有一致的强度。
2019-05-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
A new approach of estimating the Galactic thermal dust and synchrotron polarized emission template in the microwave bands
内部线性组合（ILC）方法已被广泛用于从前景污染的多频图中提取宇宙微波背景（CMB）各向异性图。然而，简单迭代学习控制的性能是有限的，可以显着改善的重约束方程，被称为cILC。标准ILC和cILC在自旋为0的场上工作。最近，ILC的广义版本被开发用于估计极化图，其中使用称为极化ILC（PILC）的复系数在多个频率处组合量$Q \pm iU$。最近开发了一种统计矩扩展方法，用于银河前景的高精度建模。本文提出了一种半盲分量分离方法，结合前景建模的矩量法和强约束方程的广义PILC方法。该算法是在像素空间中开发的，并执行自旋2字段。我们采用这种成分分离技术，同时估计斯托克斯$Q$，$U$地图的热尘埃在353 GHz和同步加速器在30 GHz以上的78%的天空。我们展示了三套绝对校准的模拟地图在WMAP和普朗克频率与不同的前景模型的方法的性能。
2021-04-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
QUIJOTE scientific results XIX. New constraints on the synchrotron spectral index using a semi-blind component separation method
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理学研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；Instituto de Física de Cantabria (IFCA), CSIC-Univ. de Cantabria（坎塔布里亚物理研究所 (IFCA)，西班牙国家研究委员会-坎塔布里亚大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文提出一种结合CMB矩展开与约束ILC的新方法，用于估计极化同步辐射的频谱指数，利用多频数据重建前两个矩图，并通过T-T图技术估计频谱指数，得出新的约束结果。
2026-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust masses and grain size distributions of a sample of Galactic pulsar wind nebulae
我们计算尘埃光谱能量分布（SED）的粒度和成分的范围内，使用适当的物理特性为5脉冲星风星云（PWNe），尘埃排放与喷出物已被检测到。通过拟合观测到的沙尘SED与我们的模型，与不同尺寸的颗粒的数量作为自由参数，我们能够确定在每个PWN的粒度分布和总的尘埃质量。我们发现，所有五个PWNe需要大（$\ge 0.1 \, {\rm μm}$）颗粒，以弥补大部分的尘埃质量，与微米级或更大的颗粒存在的强有力的证据。只有两个PWNe含有不可忽略的小（$<0.01 \, {\rm μm}$）颗粒。尺寸分布通常很好地表示为破幂律，尽管我们的不确定性太大，无法排除其他形状。我们发现蟹状星云的总尘埃质量为$0.02-0.28 \, {\rm M}_\odot$，这取决于其成分和与同步辐射源的距离，与最近的估计一致。对于我们样本中的三个物体，PWN同步加速器光度不足以为观测到的尘埃发射提供动力，并且需要额外的碰撞加热，无论是来自蟹状星云中发现的温暖，致密的气体，还是更高温度的冲击材料。对于G $54.1$ + $0.3$，尘埃被附近的OB星加热，而不是PWN。推断的尘埃质量变化显着取决于假设的加热机制的细节，但在所有情况下，大质量分数的微米级颗粒是必需的。
2019-12-04 astro-ph.GA
Loops and spurs: The angular power spectrum of the Galactic synchrotron background
我们提出了一个新的扩散银河系同步辐射模型，集中在它的角各向异性。虽然以前的研究都集中在大（kpc）尺度上的发射率的变化，或波动由于磁流体湍流在星际介质，我们统一这些方法来匹配的角功率谱。我们注意到，通常的湍流级联计算忽略了注入尺度上的空间相关性，这是由于古老的超新星遗迹压缩了星际介质--“射电环路”，在射电图中只有四个是肉眼可见的。这个新的组件自然提供了408 MHz的全天空地图中的中小尺度上的其他缺失功率。我们的模型可以使更可靠的减法的同步前景的CMB各向异性的研究（无论是在温度和偏振）或搜索暗物质湮灭。最后，我们对极化前景建模的相关性发表了一些评论。
2013-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Polarized Mid-Infrared Synchrotron Emission in the Core of Cygnus A
本文利用10.4 m大望远镜CanariAS上的CanariCam对天鹅座A的8.7 $μ$ m和11.6 $μ$ m滤光片进行了高角度（~0.4”）分辨率的中红外（MIR）偏振观测。在0.38”（~380 pc）孔径下，观察到高度极化的核，极化度为11 ${\pm}$ 3%和12 ${\pm}$ 3%，极化位置角为27 ${\pm}$ 8度和35 ${\pm}$ 8度。观测到的偏振通量密度随波长增加而增加的现象与天鹅座A核心附近pc尺度喷流的同步辐射一致。基于我们的偏振模型，从pc尺度喷流的同步辐射估计为14%和17%的总通量密度在8.7 $μ$ m和11.6 $μ$ m过滤器，分别。特征温度为220 K的黑体分量占所观测到的MIR总通量密度的>75%。黑体辐射来自于（1）环中的尘埃辐射;（2）核区域周围的弥散尘埃辐射，但这两个分量的贡献在这些观测中不能很好地约束。
2014-07-23 astro-ph.GA
Submillimetre observations of the two-component magnetic field in M82
我们用詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜（JCMT）上的POL-2偏振计在850 $μ$ m偏振光下观测了星暴星系M82。我们解释我们所观察到的偏振几何跟踪两个组件的磁场：极向组件与银河系的“超级风”，延伸到一个高度$\sim 350$ PC以上和以下的中央酒吧;和螺旋臂对齐，或可能是环形的，在星系的平面组件，占主导地位的850 $μ$ m偏振光分布在galactocentric半径$\gtrsim 2$ kpc。我们的结果与最近HAWC+测量的M82超级风携带的尘埃中的场的比较表明，超级风爆发从中央星暴在$\sim 350$ pc以上的星系平面。
2021-05-05 astro-ph.GA
Properties and Spatial Distribution of Dust Emission in the Crab Nebula
最近对超新星遗迹（SNRs）中新形成的尘埃的红外（IR）观测发现，尘埃质量比理论模型预测的和从高红移观测中测量的要低得多。蟹状星云的脉冲星风被认为是席卷了新形成的超新星（SN）尘埃以及喷出的气体。这一尘埃的证据是在蟹状星云的积分光谱中发现的红外过量，以及在同步加速器星云的消光中发现的，后者揭示了灯丝核心中尘埃的存在。我们提出了第一个空间分辨的尘埃发射光谱的蟹状星云获得的红外光谱仪搭载斯皮策太空望远镜。红外光谱以同步辐射为主，并显示来自S，Si，Ne，Ar，O，Fe和Ni的禁带线发射。我们从3.6和4.5微米的图像中得到了同步辐射光谱图，并从我们的数据中减去了这一贡献，以产生尘埃残留连续辐射的地图。尘埃排放似乎是集中在沿喷出物长丝，是很好地描述了无定形碳或硅酸盐颗粒成分。我们发现硅酸盐的尘埃温度为55+/- 4 K，碳颗粒的尘埃温度为60 +/- 7 K。估计的尘埃总质量为0.0012-0.012太阳质量，远低于核心坍缩超新星的理论尘埃产量。我们的颗粒加热模型意味着尘埃颗粒半径相对较小，不像IIP型SN中形成的尘埃颗粒所预期的那样。
2012-05-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Revisiting the distance to radio Loops I and IV using Gaia and radio/optical polarization data
银河系同步辐射具有大角度尺度的特征，称为射电杂散和环。确定这些结构的物理尺寸对于理解局部星际结构和模拟银河系磁场非常重要。然而，到这些结构的距离要么是有争议的，要么是完全未知的。我们重温了一个经典的方法，找到无线电杂散的位置，通过比较光学偏振角与同步辐射作为距离的函数。我们考虑三个示踪剂的磁场：恒星偏振，偏振同步辐射，偏振热尘埃排放。我们采用档案测量的光学星光偏振和盖亚距离，并构建一个新的地图偏振同步辐射从WMAP和普朗克数据。我们确认，同步加速器，尘埃排放，和恒星偏振角都显示出统计上显着的对齐在银河系高纬度。我们得到的距离限制，对112 $\pm$ 17 pc，135 $\pm$ 20 pc，和$<105$ pc循环I的三个区域。我们的结果强烈地表明，偏振同步辐射朝向北极支线在$b > 30^\circ$是本地的。这与早期基于恒星偏振和消光的研究结论一致，但与最近基于X射线数据重新审视的银河系中心起源形成鲜明对比。我们还获得了对部分环IV（180 $\pm$ 15 pc）的距离测量，并找到证据表明，它的同步辐射产生的机会重叠的结构位于不同的距离。未来的光学偏振调查将允许这种分析扩展到其他无线电杂散。
2021-09-14 astro-ph.GA
The C-Band All-Sky Survey (C-BASS): Template Fitting of Diffuse Galactic Microwave Emission in the Northern Sky
C波段全天巡天（C-BASS）在4.76 GHz观测银河系，角分辨率为$0.73^\circ$全宽半峰，并在整个北半球天空（$δ> -15^{\circ}$）探测到高信噪比的银河系同步辐射。我们提出了一个空间相关性分析的结果，在中高（$b > 10^\circ$）银河系纬度使用的C-BASS强度图的初步版本的银河系前景。我们共同适合同步辐射，灰尘，和自由的$20$和$1000$ GHz之间的组件，并寻找银河系同步辐射光谱的差异，以及异常微波发射（AME）的发射率时，使用C-BASS地图或408 MHz的全天空地图跟踪同步辐射。我们发现边缘的证据陡峭（$\left<Δβ\right> = -0.06\pm0.02$）的银河系同步加速器光谱在高频率的平均光谱指数超过$4.76-22.8$ GHz的$\left<β\right> = -3.10\pm0.02$。此外，我们发现，同步辐射可以很好地模拟由一个单一的幂律高达几十GHz。由于这一点，我们发现，AME发射率是不敏感的同步辐射示踪剂从408 MHz的地图到4.76GHz的地图。我们认为这是AME起源于旋转粉尘排放的有力证据。
2022-07-08 astro-ph.GA
The dust content of the Crab Nebula
我们用贝叶斯SED模型模拟了蟹状星云的近红外到射电图像，同时拟合了它的同步加速器、星际和超新星尘埃发射。我们推断星际尘埃消光图的平均$A_{\text{V}}$ =1.08 $\pm$ 0.38等，与螃蟹的整体红外辐射的小贡献（<22%）一致。蟹状星云的超新星尘埃质量估计在0.032到0.049 M $_{\odot}$之间（对于无定形碳颗粒），尘埃的平均温度为$T_{\text{dust}}$ =41 $\pm$ 3 K，相当于尘埃的凝结效率为8- 12%。这个修正后的尘埃质量比以前的一些估计低了一个数量级，这可以归因于我们不同的星际尘埃修正，较低的SPIRE通量密度和较高的尘埃温度。蟹状星云内的尘埃主要存在于脉冲星南部的致密丝状体中，平均V波段尘埃消光为$A_{\text{V}}$ =0.20-0.39等，与最近的光学尘埃消光研究一致。模拟的同步加速器幂律谱与射电光谱指数$α_{\text{radio}}$ =0.297 $\pm$ 0.009和红外光谱指数$α_{\text{IR}}$ =0.429 $\pm$ 0.021一致。我们已经确定了一毫米的额外排放在螃蟹的中心地区，并认为它最有可能的结果从两个不同的人口同步辐射粒子。我们的结论是，蟹状星云的有效尘埃凝结（8-12%）提供了进一步的证据，证明超新星可以为星系中的星际尘埃预算提供实质性的贡献。
2019-06-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Dust Polarisation and Magnetic Field Structure in the Centre of NGC253 with ALMA
本研究利用ALMA Band 4和7的全偏振数据，绘制了NGC253中心星暴区秒差距尺度的尘埃偏振与B场结构图，揭示了B场与多相外流的耦合，并分析了偏振分数与柱密度、SSC分布及去偏振机制的关系。
2025-03-05 astro-ph.GA
Radiative transfer with POLARIS. II.: Modeling of synthetic Galactic synchrotron observations
我们提出了一个更新版本的POLARIS，一个完善的代码指定的尘埃偏振和线辐射转移（RT）在任意天体物理环境。我们通过同步加速器功能扩展了现有的偏振发射功能。在这里，我们结合国家的最先进的解决方案的同步加速器RT系数与数值方法求解完整的方程组的RT问题，包括法拉第旋转（FR）以及法拉第转换（FC）。我们验证代码对银河系和河外观测进行统计分析的合成全天空同步加速器地图的星系内的位置和河外观测。对于这些测试方案，我们应用一个基于复杂的磁流体动力学（MHD）模拟和人口合成后处理技术的银河系模型，我们探索不同的参数来模拟自由电子的分布和湍流磁场分量。我们发现，一个强烈的波动场是必要的模拟合成的同步辐射观测在小尺度上，我们认为，法拉第旋转单独可以占同步信号的去偏振，我们讨论了银河系内的观测位置的重要性。总而言之，我们得出的结论是，POLARIS是预测同步加速器发射和偏振（包括现实银河系背景下的法拉第旋转）的高度可靠的工具。因此，它可有助于更好地了解当前和未来观测任务的结果。
2019-07-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
The highly polarized dusty emission core of Cygnus A
我们报告的探测线偏振发射在53和89 $μ$米，从射电大声活动星系核（AGN）天鹅座A使用HAWC+板载SOFIA。我们测量了$11\pm3$ %和$9\pm2$ %的高度极化芯，位置角（P.A.）分别在53和89 $μ$ μ m处测量了$43\pm8^{\circ}$和$39\pm7^{\circ}$的极化。我们发现：（1）一个同步辐射主导的核心，具有平坦的光谱（$+0.21\pm0.05$）和在$543\pm120$ $μ$ m处的翻转，这意味着同步辐射在红外（IR）中是不显著的;（2）一个$2-500$ $μ$ m凸起，峰值在$\sim40$ $μ$ m处，由色温为$107\pm9$ K的黑体分量描述。偏振SED具有与总通量SED的IR凸起相同的形状。我们观察到肺动脉的变化。从2到89 $μ$ m的$\sim20^{\circ}$的极化，这表明极化机制的变化。紫外线、光学和近红外线偏振已经令人信服地归因于极地尘埃的散射，与通常的环面情景一致，尽管这种散射成分只能在近红外线中从核心直接观察到。相比之下，$\sim20^{\circ}$向远红外线的逐渐旋转，以及总红外线和偏振红外线凸起之间近乎完美的匹配，表明在$10-100$ $μ$ m处，来自排列的尘埃颗粒的尘埃排放成为主导，在几乎恒定的P. A处具有10%的大偏振。这一结果表明，相干的尘埃和磁场结构主导的活动星系核周围的$1…
2018-06-28 astro-ph.GA
Gradients of Synchrotron Polarization: Tracing 3D distribution of magnetic fields
我们描述了一种利用偏振同步辐射梯度探测银河系和河外二维和三维磁场分布的新技术。磁场的涨落沿环境磁场被拉长。因此，垂直于B场的场变化最大。这允许用同步加速器偏振梯度（SPG）追踪B场。我们证明，法拉第去极化允许映射三维B场结构。去偏振确保偏振梯度以由辐射频率控制的采样深度对靠近观察者的区域进行采样。我们还分析了沿视线的B场的性质，通过应用梯度技术的同步辐射偏振的波长导数。这种同步辐射微分偏振矢量（SDPG）技术可以恢复底层B场的3D矢量。新技术与法拉第层析成像不同，因为它们提供了一种绘制垂直于视线的B场分量的3D分布的方法。此外，我们发现，与同步加速器偏振的偏振梯度的对齐可以用来分离的贡献的前景从宇宙学起源的偏振。我们注意到，尘埃的偏振也存在相同的排列。
2018-07-14 astro-ph.GA
Cold Molecular Gas and Free-Free Emission from Hot, Dust-Obscured Galaxies at $z$~3
本文报道了在$\rm\sim$ 3上用Karl G. Jansky甚大阵。我们检测到CO（1-0）线发射在所有五个热狗，其中一个在高信噪比。我们分析FIR无线电光谱能量分布，包括尘埃，自由和同步辐射的星系。我们发现，大部分的115 GHz的静止帧连续主要是由于同步辐射或自由-自由发射，只有一个潜在的小的贡献，从热发射。我们看到的赤字相比，尘埃恒星形成星系（DSFG）和亚毫米星系（SMG）在高红移的休息帧115 GHz连续辐射，这表明热DOGs没有类似的冷气体储备相比，恒星形成星系。其中一个目标W2305-0039在第一次1.4 GHz调查中被发现，可能拥有紧凑的无线电喷气机。我们比较的FIR无线电相关，并发现，至少有一半的热狗在我们的样本是无线电安静的正常星系。这些发现表明，在较低的$z\rm\sim$ 2红移下，热狗星系比恒星形成星系具有更少的冷分子气体，并且由强大但无线电安静的活动星系核主导。
2020-06-15 astro-ph.GA
Spatially-resolved interstellar dust properties in the face-on spiral galaxy M 99 as observed by NIKA2
Sterrenkundig Observatorium Universiteit Gent（根特大学天文台）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CEA（法国原子能及替代能源委员会）；CNRS（法国国家科学研究中心）；AIM（天体物理学研究所）；Université Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学）；Observatoire de la Côte d’Azur（蔚蓝海岸天文台）；Laboratoire Lagrange（拉格朗日实验室）；School of Physics and Astronomy, Cardiff University（卡迪夫大学物理与天文学院）；Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Grenoble INP（格勒诺布尔国立理工学院）；LPSC-IN2P3（粒子与核物理实验室）；Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Aix Marseille Univ（艾克斯-马赛大学）；CNES（法国国家空间研究中心）；LAM（天体物理实验室）；Institut Néel（内尔研究所）；Institut de RadioAstronomie Millimétrique (I（毫米波射电天文学研究所）
利用NIKA2观测M99星系，研究尘埃光谱指数、质量及颗粒特性空间变化，发现尘埃β值随密度变化，小颗粒比例与星际辐射场反相关，同步辐射指数与宇宙射线电子老化一致。
2026-02-23 astro-ph.GA
Unveiling polarized emission from interstellar dust of the Large Magellanic Cloud with Planck
星际尘埃辐射的偏振是探测尘埃性质和磁场结构的有力手段。然而，对外部星系的研究受到前景尘埃贡献的阻碍。本研究的目的是分离的极化信号从大麦云（LMC）的银河系（MW），以构建一个广泛的领域，空间完整的地图使用普朗克353 GHz的数据尘埃偏振。为了估计前景偏振方向，我们使用HI谱线数据中的速度梯度，并通过与星光消光偏振进行比较来评估输出的性能。我们估计的前景强度使用尘埃的性质来自以前的普朗克数据，我们假设前景偏振是均匀的，等于平均的MW周围的星系。在前景去除之后，LMC中的天空平面磁场的几何形状倾向于遵循LMC中的原子气体的结构。这是沿着剑鱼座30恒星形成复合体的南部和东南部延伸的分子脊，以及沿着向小麦哲伦云延伸的更弥散的南部臂的情况。在西部的磁场和外臂之间也有一条直线。LMC中的中值偏振分数略低于MW中观察到的值，而偏振角色散函数和偏振分数之间的反相关性略大。总体而言，极化分数分布与MW中观察到的相似。
2022-11-29 astro-ph.GA
Galactic foreground contributions to the WMAP5 maps
我们计算交叉相关的强度和偏振从5年的WMAP数据在不同的天空区域相对于模板地图同步辐射，灰尘，和自由的排放。我们得出的频率依赖性和偏振分数的所有三个组件在48个不同的天空区域的HEALPix（Nside=2）像素化。在K（23 GHz）和Ka（33 GHz）WMAP波段上，整个天空都清晰地检测到与尘埃相关的异常发射强度，并发现在b=-40和b=+10之间的低银河纬度处是主要的前景。从全天空分析的K和Ka WMAP波段获得的同步加速器光谱指数为：强度为-3.32 \pm 0.12，偏振强度为-3.01 \pm 0.03。同步加速器的极化率在频率上是恒定的，并且随着纬度的增加而增加，从银河平面附近的~5%增加到高纬度某些地区的~40%; |b| <20的平均值为8.6 \pm 1.7（stat）\pm 0.5（sys）%，而|b| >20的平均值为19.3 \pm 0.8（stat）\pm 0.5（sys）%。异常尘埃和自由-自由发射似乎相对非极化。[摘要]. K波段尘埃相关辐射的平均偏振分数为3.2 \pm 0.9（stat）\pm 1.5（sys）%，或在95%置信度下小于5%。当将真实数据与模拟进行比较时，8个区域显示出在没有输入前景偏振的情况下检测到的偏振高于来自模拟的分布的第99百分位数，其中6个区域在2 σ以上检测到并且显示偏振分数在2.6%和7.2%之间，除了一个异常区域…
2011-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ghost of a Shell: Magnetic Fields of Galactic Supershell GSH 006$-$15$+$7
我们确定了一个对应的银河系超壳在弥漫性无线电极化，并使用它来确定与此对象相关的磁场。GSH 006 $-$ 15 $+$ 7扰动了2.3 $\,$ GHz的偏振发射，正如在S波段偏振全天巡天（S-PASS）中所观察到的那样，它起到了法拉第屏的作用。我们在壳上模拟法拉第旋转，并在整个区域产生法拉第深度图。这样的模型需要关于屏幕后面的偏振发射的信息，我们从威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）获得，从23 $\,$ GHz到2.3 $\,$ GHz，以估计GSH 006 $-$ 15 $+$ 7后面的同步加速器背景。使用模型化的法拉第厚度，我们确定的幅度和平面的天空结构的视线磁场的外壳。我们发现峰值视线场强为$|B_\parallel|_\text{peak} = 2.0\substack{+0.01 \\ -0.7}\,μ$ G。我们的测量探头弱磁场在低密度制度（数密度$\sim0.4\,$厘米$^{-3}$）的ISM，从而提供了重要的信息，磁场在部分电离阶段。
2018-07-16 astro-ph.GA
The radio-infrared correlation in galaxies
射电-红外相关性被解释为恒星形成和红外辐射之间的直接和线性关系。然而，使红外线与恒星形成联系不那么明显的一个事实是，红外线辐射至少由两种辐射成分组成，冷尘埃和暖尘埃。冷尘埃的排放可能与年轻的恒星星族没有直接联系。此外，了解无线电-红外相关的起源需要区分无线电连续辐射的两个主要组成部分，自由-自由和同步辐射。在这里，我们提出了一个多尺度的相关性的IR与热和非热（同步）组件的无线电连续辐射附近的星系M33和M31。
2009-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Faraday tomography of LoTSS-DR2 data: I. Faraday moments in the high-latitude outer Galaxy and revealing Loop III in polarisation
同步辐射在低射频的观测揭示了一个迷宫般的极化银河系结构。然而，由于星际介质和磁场之间复杂的相互作用，对丰富的结构的解释仍然不确定。需要一种多示踪剂方法来分析大的天空区域。本文旨在使用LOFAR两米巡天（LoTSS）的偏振图像，以产生迄今为止在低射频（150 MHz）的北部天空中最大的偏振发射马赛克。这幅镶嵌图所覆盖的大面积区域使得我们可以对高纬度外星系的极化结构进行详细的形态学和统计学研究，包括著名的Loop III区域。我们使用旋转测量合成工具制作了3100平方度的法拉第层析立方体。我们计算了法拉第光谱的统计矩，并将其与较高频率（1.4 GHz）的数据集和来自河外源的旋转测量图进行了比较。马赛克主要由连接到Loop III的偏振发射控制。此外，马赛克揭示了丰富的其他形态结构，主要是{狭窄和延长}去极化渠道，这是发现无处不在。我们发现银河系外的旋转措施和LoTSS的第一个法拉第力矩图像的地图之间的相关性。这两个比率偏离了一个简单的模型的伯恩板（伯恩1966年）沿视线，这突出了高水平的复杂性，在磁离子介质中，可以在这些频率进行研究。
2022-07-04 astro-ph.GA astro-ph.IM
Scattered synchrotron emission and a giant torus revealed in polarized light in the nearest radio galaxy Centaurus A
本文通过VLT/FORS2分光偏振观测半人马座A，提出集束同步辐射喷流散射到窄线区可解释其高偏振特性，揭示了一类新的隐藏窄线区活动星系核。
2025-02-07 astro-ph.GA
Massive galaxies on the road to quenching: ALMA observations of powerful high redshift radio galaxies
本文给出了25个射电星系在1<z<5.2时的0.3”（波段6）和1.5”（波段3）ALMA观测结果。我们的调查达到了均方根通量密度约50 $μ$ Jy的频带6和约20 $μ$ Jy的频带3。这是一个数量级比单碟850 $μ$米的观测更深，并达到同步加速器和热尘埃排放的通量预计是相同的数量级。结合我们灵敏的ALMA观测与无线电数据从ATCA，VLA，和红外测光从赫歇尔和斯皮策，我们解开同步辐射和热尘埃排放。我们确定的恒星形成率（SFR）和活动星系核红外光度使用我们新开发的光谱能量分布拟合代码MrMoose。我们发现，同步辐射的贡献很大，在~1毫米。通过我们敏感的通量限制和占同步辐射的贡献毫米，我们向下修正的中位数SFR的一个因素7相比，以前的估计仅基于赫歇尔和斯皮策数据。这些射电强活动星系核的宿主主要出现在恒星形成星系的主序列下方，这表明许多宿主星系中的恒星形成已经被淬灭。未来的宿主星系的增长没有实质性的黑洞质量增长将需要把这些对象的本地关系之间的超大质量黑洞和他们的宿主星系。考虑到在宿主星系中发生的任何恒星形成的时间尺度和活动星系核的寿命不匹配，我们假设在强大的射电喷流的作用迅速驱逐剩余的气体之前，恒星形成在耗尽气体方面发挥了关键作用。这种有效的恒星形成的正反馈循环迅速消耗气体，再加上射电喷流清除残余气体的作用，就是大质量星系迅速熄灭的原因。
2018-09-26 astro-ph.GA
Model of the polarized foreground diffuse Galactic emissions from 33 to 353 GHz
我们提出了3D模型的银河系磁场，包括定期和动荡的组件，并在银河系中的物质，包括相对论电子和尘埃颗粒的分布。通过整合沿视线，我们构建这些模型的偏振银河同步加速器和热尘埃排放的地图。我们进行了可能性分析比较的地图的Ka，Q，V和W波段的威尔金森微波各向异性探测器（Wmap）和353 GHz的Archeops数据的模型，通过改变俯仰角的规则磁场，湍流磁场的相对振幅和外推光谱指数的同步辐射和热尘埃排放。对于不同频带获得的最佳拟合参数非常相似，并且在全球范围内，数据似乎有利于在大角度尺度下可忽略的各向同性湍流磁场分量（使用这些数据无法研究各向异性视线有序分量）。从这项研究中，我们得出的结论是，我们能够提出一个一致的模型的极化扩散银河同步辐射和热尘埃的排放在频率范围从33至353 GHz，其中大多数的CMB研究进行，我们预计这两个主要的前景排放的混合物。该模型对于估算极化CMB各向异性的前景对普朗克卫星等实验的污染是非常有帮助的。
2012-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting Stars at the Galactic Centre via Synchrotron Emission
众所周知，在银河系中心Sgr A* 的超大质量黑洞1 $\arcsec$范围内运行的恒星由于被气体和尘埃遮蔽而难以探测。我们表明，一些恒星绕这一地区可能是通过同步辐射检测。在这种情况下，弓形激波在恒星周围形成，并加速电子。我们计算出，在10 GHz频段（无线电）和10 $^{14}$ Hz（红外）附近，绕黑洞运行的恒星的光度与Sgr A* 的光度相当。同步辐射的强度取决于许多因素，包括恒星的轨道速度。因此，观测同步辐射通量的理想时间是当恒星位于近心时。恒星S2将是2018年来自Sgr A* 的$\sim 0.015\arcsec$，是测试我们预测的绝佳目标。
2015-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
A characterization of the diffuse Galactic emissions in the anti-center of the Galaxy
利用Archeops和WMAP的数据，我们进行了研究的反中心银河系的扩散排放-热尘埃，同步加速器，自由和异常排放-在度尺度。高频数据被用来推断热尘埃电磁波谱和空间分布，使我们能够精确地减去这个组件在较低的频率。减去热尘埃成分后，标准同步加速器和自由-自由辐射的混合物不能解释这些低频的残差。包括全天408兆赫Haslam数据，我们发现的证据异常发射的光谱指数为2.5 TRJ单位。然而，我们无法就该地区这种异常发射的性质得出结论。为此目的，需要覆盖同一天空区域的408 MHz和20 GHz之间的数据。
2012-12-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-sensitivity radio study of the non-thermal stellar bow shock EB27
我们提出了一个深射电偏振观测恒星弓激波EB 27的大质量恒星BD+43 3654。这是唯一被证实有非热射电辐射的恒星弓激波。我们使用Jansky甚大阵列在S波段（2 - 4GHz），以测试是否这种同步辐射偏振。前所未有的灵敏度使我们能够绘制弓形激波的微弱区域，揭示了更扩散的发射比以前报道的更陡峭，弓形激波更明亮。在0.5%以上的弓形激波中没有检测到线性偏振，尽管我们检测到来自两个南方来源的偏振发射，可能是河外的性质。我们模拟了无线电发射的强度和形态，以更好地约束相对论电子中的磁场和注入功率。最后，我们使用Gaia Early Data Release 3为EB 27-BD+43 3654系统导出了一组更精确的参数，包括空间速度。新的轨迹，回到过去，与天鹅座OB 2星协的核心相交。
2021-03-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Galactic Foreground Emission
[摘要]我们使用7年的WMAP数据对银河系前景排放进行了更新估计。使用多频率模板清洁图之间的差异的功率谱，我们没有发现更新的（KQ 85 y 7）前景掩模之外的前景污染的证据。我们将15微开尔文上限均方根前景污染的清洁用于宇宙学分析的地图。我们没有发现一个额外的“阴霾”的硬同步辐射的银河系中心附近的高能电子的偏振数据的迹象。我们提供了一个更新的宇宙微波背景（CMB）的内部线性组合（ILC）的方法，更新的前景掩模，并更新点源目录与62个新检测到的源。也是新的测试马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）前景拟合程序对系统的时间流数据，并对所观察到的光束不对称性的测试。在银河平面的几度范围内，WMAP的总强度数据显示了一个从20-40 GHz迅速变陡的光谱，这可能是由于旋转尘埃颗粒的辐射，变陡的同步加速器或其他效应。与1度408 MHz地图（Haslam等人）进行比较。和11度ARCADE 2数据（Singal等人）。我们发现，旋转尘埃或陡峭的同步加速器模型适合WMAP和408 MHz的数据同样很好的组合。ARCADE的数据似乎与陡峭的同步加速器模型不一致，与旋转尘埃模型一致，但在旋转尘埃排放的相对强度方面仍存在一些差异。10-40 GHz范围内更多的高分辨率数据将为这些问题提供更多线索。
2010-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong evidence of Anomalous Microwave Emission from the flux density spectrum of M31
我们用撒丁岛射电望远镜对仙女座星系M31进行了6.7GHz的观测。我们绘制了C波段的无线电发射图，重新分析了WMAP和普朗克地图，以及其他辅助数据，我们得出了从无线电到红外的整体综合通量密度谱。这使我们能够估计M31的排放预算。对整个星系进行积分，我们发现了异常微波辐射（AME）的强有力的证据，其峰值频率为~ 25 GHz，辐射强度为（1.45+0.17-0.19）Jy。将光谱分解为已知的发射机制，如自由-自由，同步加速器，热尘埃，以及由快速旋转尘埃颗粒的电偶极发射产生的AME，我们发现M31的整体发射在10 GHz以下的频率上以同步加速器发射为主，光谱指数为-1.10+0.10-0.08，次主导的自由-自由发射。在频率> 10 GHz时，AME与同步加速器和自由-自由辐射的强度相似，在20 GHz和50 GHz之间超过它们，而热尘埃辐射在60 GHz以上的频率下占主导地位，正如预期的那样。
2019-07-02 astro-ph.GA gr-qc
A Cool Dust Factory in the Crab Nebula: A Herschel Study of the Filaments
超新星是否是星系中尘埃的主要来源是一个长期的争论。我们目前的红外和亚毫米测光和光谱从赫歇尔空间天文台的蟹状星云之间的51和670微米的质量损失从进化的恒星计划的一部分。我们比较了与赫歇尔探测到的发射与多波长数据，包括毫米，无线电，中红外和存档光学图像。我们仔细地删除同步分量使用赫歇尔和普朗克通量在同一时期测量。使用赫歇尔光谱结合红外空间天文台档案数据删除线发射的贡献。碳，氧和氮的几个禁止线被检测到多个速度分量被解决，推断是从贫氮，富碳喷出物。在SPIRE波段中未检测到谱线;在PACS波段中，70和100微米处的谱线贡献为5%和10%，160微米处的谱线贡献可忽略不计。在减去同步辐射和线辐射后，剩余的远红外连续谱可以用两个尘埃成分来拟合。假设是标准的星际硅酸盐，温度较低的组分的质量是0.24（+0.32）（-0.08）Msolar，T = 28.1（+5.5）（-3.2）K。无定形碳颗粒需要0.11 +/- 0.01 Msolar的尘埃，T = 33.8（+2.3）（-1.8）K。对于硅酸盐和碳尘分别具有0.14Msolar和0.08Msolar的单一温度修改黑体提供了对光谱能量分布的远红外区域的充分拟合，但是在24-500微米处拟合较差。蟹状星云已经将大部分相关的难熔元素凝聚成尘埃，这表明在核心坍缩的超新星喷出物中形成尘埃是有效的。
2012-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hemispheric handedness in the Galactic synchrotron polarization foreground
银河系的大尺度磁场被认为是由阿尔法-欧米茄发电机产生的，这意味着它应该在银河系中平面的南北方向具有相反的旋向。在这里，我们试图检测使用威尔金森微波各向异性探针的偏振数据的偏手性的变化。以前的分析奇偶偶和奇偶奇部分的线性偏振的全球尘埃和同步辐射集中在光谱空间的二次相关性，以及之间，这两个组件。在这里，相比之下，我们分析宇称奇偏振本身，并表明，它有，平均而言，相反的迹象，在北银河系和南银河系半球。与银河系平均场发电机模型的比较显示了广泛的定性协议，并揭示了所观察到的半球依赖的方位角平均奇偶奇极化的符号是不是由α的符号，但由差分旋转的意义。
2020-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multi-tracer analysis of straight depolarisation canals in the surroundings of the 3C 196 field
用低频阵列射线（LOFAR）对以河外点源3C 196为中心的场进行法拉第层析成像，发现了一种交织的结构，由扩散极化发射和磁化和多相星际介质（ISM）的直去极化通道和示踪物组成，如尘埃和氢原子（HI）的线发射。本研究旨在将LOFAR数据的多示踪剂分析扩展到3C 196油田周围的另外三个油田。对于第一次，我们研究的三维结构的LOFAR发射通过确定的距离去极化运河。我们使用滚动霍夫变换比较的取向的去极化渠道与在HI看到的的非线性结构，并根据星光和尘埃偏振数据，与该平面的天空磁场。来自$Gaia$的恒星光弛豫补充了具有相应距离的星光偏振。三个场的法拉第层析成像显示了在$-10~{\rm rad~m^{-2}}$和$+15~{\rm rad~m^{-2}}$之间的法拉第深度处的漫射偏振发射的丰富网络。直线去极化通道的复杂系统类似于3C 196场的系统。去极化通道与HI灯丝和尘埃探测到的磁场对齐。观察到的排列表明，有序的磁场在大面积上组织多相ISM（$\sim$ 20 $^{\circ}$）。在一个磁场中，两组距离分别在200秒差距以下和以上的恒星显示出不同的磁场方向。这些都是可比的取向的去极化渠道在同一领域。我们的结论是，去极化运河可能跟踪相同的变化的磁场探测的恒星，这对应于边缘的本地泡。
2021-09-07 astro-ph.GA astro-ph.IM
A kiloparsec-scale ordered magnetic field in a galaxy at z=5.6
本文通过对 z=5.6 的强透镜尘埃恒星形成星系 SPT0346-52 进行静止系 131 μm 全偏振观测，发现其具有千秒差距尺度有序磁场，并揭示其结构与冷气体运动及并合过程相关。
2024-11-04 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
Circumnuclear Dust in AP Librae and the source of its VHE emission
耀变体中宽的高能光谱成分通常被归因于相对论性喷流中的各种逆康普顿散射过程，但由于物理模型的简并性，在大多数情况下还没有被清楚地识别。AP Librae，一个低同步加速器峰值BL Lac对象（LBL），由H.E.S.S.于2015年探测到。在非常高的能量（VHE; $>$ 0.5 TeV）下，具有非常宽的高能谱，覆盖能量的$\sim$ 9个十年。标准的同步加速器自康普顿模型通常不能再现VHE辐射，这导致人们认为它可能不是来自耀变体的核心，而是来自静止相对论性喷流（IC/CMB）对宇宙微波背景（CMB）光子的逆康普顿散射。在先前的工作中，AP天秤座TeV发射的IC/CMB模型暗示了kpc尺度喷流的高水平红外发射。利用新获得的哈勃太空望远镜成像，我们获得了在1.6 $μ$ m处的kpc尺度喷流发射的深上限，远低于预期水平。波段3-9的高分辨率ALMA成像揭示了在核心扣除后的残留尘埃盘特征，具有清晰的热谱，以及与在我们的1.6 $μ$ m HST成像中PSF扣除后看到的非喷流残留发射相匹配的程度（$\sim$ 500 pc）。我们发现，异常广泛的GeV和VHE发射在AP天秤座可以复制通过组合IC散射的光子从CMB和尘埃盘，分别由电子在耀变体核心和sub-kpc喷流。
2021-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
QUIJOTE scientific results -- VIII. Diffuse polarized foregrounds from component separation with QUIJOTE-MFI
我们从11和13 GHz的QUIJOTE-MFI数据，结合WMAP K和Ka波段（23和33 GHz）和所有普朗克极化通道（30-353 GHz），使用参数分量分离方法B-SeCRET在北天得到线性偏振天体物理分量图。QUIJOTE-MFI数据的加入显著改善了低频前景的参数估计，特别是同步辐射光谱指数$β_s$的估计。我们提出了第一个详细的$β_s$地图的北天半球的平滑尺度为$2^{\circ}$。我们在天空中发现了统计上显著的空间变化。我们得到一个平均值的$-3.08$和分散的$0.13$，只考虑像素可靠的拟合优度。幂律模型的同步辐射提供了一个很好的适合的数据以外的银河平面，但未能跟踪该地区的复杂性。此外，当我们假设一个具有均匀曲率的同步加速器模型$c_s$时，我们发现了一个值$c_s = -0.0797 \pm 0.0012$。然而，没有足够的统计显著性来确定哪种模型是有利的，是幂律还是具有均匀曲率的幂律。此外，我们还估计了热尘埃的偏振光谱参数。我们的CMB，同步加速器，热尘埃地图是高度相关的PR 4普朗克释放的相应产品，虽然在同步辐射中观察到一些大规模的差异。最后，我们发现，$β_s$估计在高信噪比同步辐射领域是先验独立的，而在这些区域之外，先验支配的$β_s$估计。
2023-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radio synchrotron emission: electron energy spectrum, supernovae, microquasars, active nuclei, cluster relics and halos; X-ray halos
本文讨论了瞬变高能事件及其宿主，重点讨论了射电同步辐射的特征。悬而未决的问题包括超新星射电辐射两个阶段的起源、活动核中以相对论速度发射的锥形喷流的形成、FR II源中射电热点的形成、星系团中射电遗迹和晕的形成、负责同步辐射的相对论电子布居及其能谱的起源、星系团的组成、星系团中射电辐射的起源、星系团中射电遗迹的形成和星系团中射电遗迹的形成。放射性同步加速器发射等离子体。观测已经帮助建立了一个活动核的经验模型，但活动核中的窄线区、宽线区、尘埃、吸积盘的起源及其与射电喷流和叶瓣的联系在很大程度上仍然未知。本文试图理解并解决这些问题。结果表明：1瞬态爆炸事件中的物质在抛射前必须被激发到逃逸速度。宇宙中一个重要的瞬时爆炸能量来源是热核。超新星的瞬发射电同步辐射来自正电子-电子等离子体，而超新星遗迹的延迟射电同步辐射则是由于相对论质子-电子等离子体与热等离子体的混合; 3喷流和窄线气体是由吸积物质中热核爆发释放的能量从活动核中旋转黑洞赝表面的极区发射的。同步加速器喷流由正电子-电子等离子体组成。
2019-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
An Improved Model of Diffuse Galactic Radio Emission from 10 MHz to 5 THz
我们提出了一个改进的全球天空模型（GSM）从10 MHz到5 THz的弥漫星系射电辐射，其用途包括CMB和21厘米宇宙学的前景建模。我们的模型在算法上和通过添加新的数据集（如普朗克地图和增强的Haslam地图）改进了过去的工作。我们的方法概括了主成分分析方法来处理非重叠区域，使29个天空图的包含没有共同的天空区域。我们还使用一种方法将GSM盲分离为物理组件，该方法不对物理发射机制（同步加速器，自由，灰尘等）进行任何假设。值得注意的是，这种盲目的方法自动找到了五个组件，以前只被发现“手”，我们确定与同步加速器，自由，冷尘埃，温暖的尘埃，和CMB各向异性，与地图和光谱同意与以前的工作，但在许多情况下具有较小的误差条。改进后的GSM可在github.com/jeffzhen/gsm2016网站上获得。
2016-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Polarized Synchrotron Foreground Assessment for CMB Experiments
偏振银河同步辐射是宇宙微波背景辐射实验的一个不理想的前景，在频率$< 150$ GHz观测。我们在1.4，2.3，23，30和33 GHz的观测数据进行综合分析，以量化的偏振同步辐射光谱指数，$β^{pol}$，$\sim3.5^\circ$尺度上的空间变化。我们比较了不同数据组合的结果，以解决这些公共数据中存在的局限性和不一致性，并形成了$β^{pol}$的合成图。数据质量屏蔽留下44%的天空覆盖率（$|b|> 45^\circ$为73%）。一般来说，$-3.2 < β^{pol} \lesssim -3$位于银河系内平面和边缘，但在银河系外的扇形区有一个平坦的指数。我们发现一个明确的光谱指数陡峭的增加纬度南银河平面与$Δβ^{pol}=0.4$，和一个较小的陡峭的$0.25$在北部。在银河系南极附近，偏振同步加速器光谱指数为$β^{pol} \approx -3.4$。还检测到了$Δβ^{pol} \sim 0.1$的经向光谱指数关于纬向平均值的变化。在BICEP 2/Keck调查足迹中，我们发现与恒定值$β^{pol} = -3.25 \pm 0.04$（统计）$\pm 0.02$（系统）的一致性。我们计算的频率，同步辐射和热尘埃的排放同样有助于总偏振前景的地图。在这项工作中遇到的数据集之间的局限性和不一致性，明确了在多个频率，特别是$10-20$ GHz之间的额外独立调查的…
2022-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The C-Band All-Sky Survey (C-BASS): Constraining diffuse Galactic radio emission in the North Celestial Pole region
C波段全天勘测C-BASS是一种高灵敏度全天无线电勘测，角分辨率为45弧分，频率为4.7千兆赫。我们提出了一个总强度为4.7 GHz的地图北天极（NCP）地区的天空，以上deconut +80度，这是有限的源混淆在一个水平的~0.6 mK rms。我们应用模板拟合（互相关）技术的WMAP和普朗克数据，使用C-BASS地图作为同步加速器模板，调查的贡献，在频率~20-40 GHz的扩散前景发射。我们量化的异常微波发射（AME）与远红外尘埃排放。当使用更高频率的C-BASS 4.7 GHz模板代替传统的Haslam 408 MHz图作为同步辐射的示踪剂时，AME幅度没有显著变化（<10%）。我们测量模板系数的$9.93\pm0.35$和$9.52\pm0.34$ K每单位$τ_{353}$时，分别使用Haslam和C-BASS同步加速器模板。AME在22.8 GHz处贡献$55\pm2\,μ$ K rms，占总前景发射的约60%。我们的研究结果表明，更硬（平坦的光谱）的同步辐射的组成部分是不占主导地位的频率>5 GHz的最佳拟合的同步辐射温度光谱指数是$β=-2.91\pm0.04$从4.7到22.8 GHz和$β=-2.85\pm0.14$从22.8到44.1 GHz。自由-自由发射较弱，在22.8 GHz时贡献~ $7\,μ$ K rms（~7%）。对AME的最好解释仍然是来自小的…
2019-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic magnetic field reconstruction using the polarized diffuse Galactic emission: Formalism and application to $Planck$ data
偏振银河同步加速器和热尘埃辐射构成了研究银河磁场（GMF）和限制其强度和几何形状的规则和湍流分量的主要工具。在本文中，我们回顾了这两个组件的偏振银河系发射的建模，并提出了我们的战略，最佳地利用目前现有的数据集。我们研究了马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法，通过最大似然分析来约束模型参数空间，主要集中在尘埃偏振发射。依靠模拟，我们证明了我们的方法可以用来约束规则的GMF几何。拟合减少斯托克斯参数，这种重建是只有轻微依赖于银河系尘埃颗粒密度分布的重建的准确性。然而，重建退化，除了俯仰角，当包括一个湍流分量的顺序上的定期建议由目前的观测约束。最后，我们将这种方法应用到一组$Planck$偏振图在353 GHz的第一MCMC为基础的约束大规模的常规组件的GMF从偏振扩散银河热尘埃排放。通过测试各种模型的尘埃密度分布和GMF的几何形状，我们证明了它是可能的，以推断大规模的几何性质的GMF。我们获得了GMF的相干三维（3D）视图，从中我们推断出平均俯仰角为27度，散射率为14%，这与同步辐射文献中获得的结果一致。
2021-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Dust Mass Associated with the Supernova Remnant IC 443 when Emission Meets Extinction
著名的超新星遗迹（SNR）IC 443的尘埃质量是根据红外发射和可见光消光估计的。对\emph{Spitzer}、\emph{WISE}、\emph{IRAS}、\emph{AKARI}和\emph{Planck}等仪器拍摄的图像进行测光，扣除同步辐射并考虑谱线发射，得到尘埃的光谱能量分布。尘埃质量是由拟合SED由一个两个组件的模型，这导致在$\sim$ 53 K的温度和0.1 $M_\odot$的质量的温暖的组件，和$\sim 17$ K的温度和46 $M_\odot$的质量的冷组件。另一方面，根据3D Bayestar消光图及其与红外发射形态学的一致性确定的IC 443的可见消光，得出尘埃质量为$\sim$ 66 $M_\odot$。从红外辐射和消光中得到的尘埃质量大致上是一致的。然而，通过使用不同的尘埃不透明度属性或考虑光学厚辐射，可以调整来自红外发射的尘埃质量，使其与消光的尘埃质量更一致。此外，通过逐像素拟合SED，分析了粉尘温度和质量的分布。
2022-02-08 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Dust Production and Particle Acceleration in Supernova 1987A Revealed with ALMA
超新星爆发是推动星系演化的重要引擎，它通过冲击加热气体，增加金属丰度，产生尘埃和加速高能粒子。2012年，我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列观测SN 1987 A，这是自望远镜发明以来观测最好的超新星之一。我们目前的空间分辨图像在450微米，870微米，1.4毫米，和2.8毫米，一个重要的过渡波长范围。较长波长的辐射主要来自激波加速粒子的同步辐射，较短波长的辐射来自超新星遗迹中测量到的最大质量的尘埃（> 0.2兆太阳）。我们第一次明确地表明，这些尘埃是在内部喷出物（爆炸恒星核心的冷残留物）中形成的。尘埃排放集中在遗迹的中心，因此尘埃尚未受到地震的影响。如果有相当一部分幸存下来，并且SN 1987 A是典型的超新星，那么超新星就是重要的宇宙尘埃制造者。
2013-12-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
