Estimating extragalactic Faraday rotation
对河外源法拉第旋转的观测探测了银河系内外的磁场。基于我们先前对银河贡献的估计，我们开始估计河外贡献。我们讨论所涉及的问题，特别是，我们指出，采取观测值和银河前景重建之间的差异是不是一个很好的估计河外的贡献。我们指出，由于河外磁场和观测噪声的观测值的贡献之间的退化和评论的危险过度解释的估计，而不考虑其不确定性信息。为了克服这些困难，我们开发了一个扩展的重建算法的基础上的假设，观测的不确定性是准确描述的一个子集的数据，它可以克服与河外贡献的简并。我们提出了一个概率推导的算法，并证明其性能使用模拟，产生高质量的重建银河系法拉第旋转前景，一个精确的估计，典型的河外贡献，和一个定义良好的概率描述的河外贡献的每个数据点。然后，我们将这种重建技术的法拉第旋转观测的目录。我们改变了我们对数据的假设，表明河外星系对观测到的法拉第深度的贡献的色散很可能低于7 rad/m^2，这与早期的结果一致，并且河外星系对单个数据点的贡献在大多数情况下都不受数据的约束。
2015-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Probing the Intergalactic Magnetic Field with the Anisotropy of the Extragalactic Gamma-ray Background
星系际磁场（IGMF）通过影响高能光子与河外背景光相互作用所引发的电磁级联，对河外γ射线背景的角各向异性产生影响。强IGMF将使这些级联中产生的次级粒子偏转，因此将倾向于使较低能量级联光子各向同性化，从而引起伽马射线背景的各向异性能谱的调制。在这里，我们提出了一个简单的，概念验证计算这种影响的大小，并证明目前的费米数据似乎已经倾向于不可忽略的IGMF值。费米伽马射线背景的各向异性能谱可以作为IGMF强度的探测器。
2013-05-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fisher Analysis on Wide-Band Polarimetry for Probing the Intergalactic Magnetic Field
我们调查的能力正在进行的射电望远镜探测法拉第旋转测量（RM）由于星系际磁场（IGMF）在宇宙的大尺度结构，预计将是$O(1) {\rm rad/m^2}$。我们考虑一个紧凑的无线电源，如类星体背后的扩散源，如银河系的偏振观测，并计算斯托克斯参数$Q$和$U$假设一个简单的模型的法拉第色散函数的高斯形状。然后，我们进行Fisher分析，估计预期误差的模型参数从QU拟合的偏振强度，占澳大利亚平方公里阵列探路者，低频阵列，和巨型米波射电望远镜的灵敏度和频带。最后，我们研究了检测IGMF所需的源强度的条件。我们的分析表明，QU拟合是有希望的宽带偏振测量，探索RM由于IGMF的星系丝。
2013-08-26 astro-ph.CO
Semi-Analytic Model for Intergalactic Gamma-Ray Cascades in Extragalactic Magnetic Fields
由河外源（如耀变体）发射的初级伽马射线将在星系际空间产生电磁级联。这些级联通过电子-正电子对的产生和宇宙背景辐射的逆康普顿散射进行，主要是宇宙微波背景（CMB）和河外背景光（EBL）场。河外磁场（EGMF）的存在可能会使电子-正电子对的轨道发生偏转，并散射级联光子，可能会在源周围产生晕圈，同时抑制探测器收集的级联通量。我们开发了一个半解析模型的级联过程，并将其应用于结合GeV-TeV的数据，从费米大面积望远镜（LAT）和地面切伦科夫望远镜的高频峰值Bl Lacertae对象（HBLs），比较观测结果与模型预测使用一个强大的统计框架。下限与不同的置信水平的EGMF来自这个过程中的场强进行了讨论，在各种假设下的源寿命。
2011-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Complex Faraday depth structure of Active Galactic Nuclei as revealed by broadband radio polarimetry
我们详细研究了四个明亮的（> 1 Jy），强偏振，未分辨，射电大声类星体的法拉第深度结构。澳大利亚望远镜紧凑型阵列（ATCA）被用来观察这些源与2千兆赫的瞬时带宽从1.1至3.1千兆赫。这使我们能够在光谱上解决空间未解决的无线电源的偏振结构，并通过拟合各种法拉第旋转模型的数据，我们最终证明，两个源不能描述由一个简单的旋转措施（RM）的组件从前景法拉第屏幕去极化修改。我们的研究结果具有重要的意义，使用背景河外射电源作为探测器的银河系和星系际磁离子介质，因为我们显示如何RM估计从窄带宽的观测可以给出错误的结果，在存在多个干扰法拉第组件。我们假设，额外的RM组件产生的极化结构在紧凑的内部区域的射电源本身，而不是从银河系或星系际前景地区的偏振发射。我们进一步认为，这可能有助于显着的RM研究中看到这些角度尺度上的任何RM的时间变异性。对这些源的后续高灵敏度VLBI观测将直接检验我们的预测。
2012-02-10 astro-ph.CO
Optimum frequency band for radio polarisation observations
来自星际、星系团内和星系际磁场的偏振射电同步辐射受频率相关法拉第去极化的影响。最大偏振强度取决于去偏振介质的物理性质。新一代射电望远镜，如LOFAR，SKA及其前身需要广泛的频率来覆盖所有的物体。最大极化强度（PI）的最佳频率计算的情况下，去极化的磁离子介质由规则的磁场（差分法拉第旋转）或由湍流磁场（内部或外部法拉第色散），假设法拉第频谱的介质是由一个组件或该介质是湍流。明亮的星系盘、旋臂和星系团核心的偏振辐射最好在几厘米以下的波长（频率超过约10 GHz）观察到，星系和星系团的晕在分米波长附近（频率低于约2 GHz）。星系际细丝需要在米波长（频率低于300兆赫）的观测。具有极大的固有$|RM|$或RM色散的源可以用毫米波望远镜搜索。PI光谱的测量使我们能够获得平均法拉第旋转测量$|RM|$或法拉第分散源内，如螺旋星系NGC 6946的情况下所证明的。PI在低频的周期性波动是差分法拉第旋转的特征。内部和外部法拉第色散可以通过PI谱在低频处的不同斜率来区分。最佳频率附近的宽频带对于区分各种去极化效应是重要的。
2011-08-11 astro-ph.CO
Inverse Depolarization: A Potential Probe of Internal Faraday Rotation and Helical Magnetic Fields in Extragalactic Radio Jets
最近的观察表明，随着波长的增加，在一个小数目的光学薄喷流功能，即“逆去极化”的分数线性偏振增加的动机，我们提出了一个物理模型，可以解释这种效果，并可能提供一个新的和互补的探测的低能量粒子人口和可能的螺旋磁场在河外射电喷流。在我们的模型中，结构的不均匀性在射流磁场创建沿视线的极化抵消。内部法拉第旋转，其增加像波长平方，作用是从喷流的远侧和近侧对准偏振，导致在较长波长处增加偏振。正确类型的结构不均匀性在螺旋磁场中自然产生，并且也会出现在随机缠结的磁场中。我们探索这两种选择，并发现，对于随机场，纠缠的长度尺度不能太小的射流直径的一小部分，仍然是一致的，在这些功能中观察到的分数极化的相对较高的水平。我们还发现，螺旋磁场自然产生的横向结构的逆去极化，这可能是可观察到的，即使在部分解决射流。
2012-02-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Differences in Faraday Rotation Between Adjacent Extragalactic Radio Sources as a Probe of Cosmic Magnetic Fields
银河系外射电源的法拉第旋转测量（RM）提供了视线磁场的信息，包括我们的银河系，源环境和星系际介质（IGM）的贡献。查看天空中相邻源之间RM的差异，$Δ$ RM可以帮助隔离这些不同的组件。在这项工作中，我们将NVSS中的相邻极化源分类为随机或物理对。我们重新计算和纠正NVSS RM目录中的不确定性，因为这些被大大高估。我们的样本包含317个物理对和5111个随机对，所有这些对都具有银河纬度$|b|\ge20^{\circ}$、偏振分数$\ge2\%$以及$1.^{'},$和$20^{'}$之间的角距。我们发现一个rms $Δ$ RM的$14.9\pm0.4\,$ rad m $^{-2}$和$4.6\pm1.1\,$ rad m $^{-2}$，分别为随机和物理对。这意味着离天空很近但红移不同的极化河外源，其RM的差异比一个源的两个分量更大。这种$\sim10\,$ rad m $^{-2}$的差异在$5σ$处是显著的，并且在不同的数据子样本中持续存在。虽然已经有其他的统计研究$Δ$ RM相邻的极化源之间，这是第一次明确的证明，这种RM的差异必须是河外的，从而提供了一个坚实的上限RM的贡献的IGM。如果$Δ$ RM起源于源的局部，则随机源之间的局部磁场差是一个源的分量之间的局部磁场差的两倍。或者，将$Δ$ RM的差异归因于中间IGM产生IGM磁场强度的上限为$40\,$ nG。
2019-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
A New Catalog of Faraday Rotation Measures and Redshifts for Extragalactic Radio Sources
我们提出了一个目录的法拉第旋转措施（RM）和红移4003河外射电源在1.4 GHz的检测，来自确定光学同行和光谱红移的线性偏振射电源从NRAO VLA巡天。这个星表比以前的任何RM与红移的样本都要大一个数量级以上，并且涵盖了红移范围0 < z < 5.3 ;星表的中值红移为z = 0.70，并且有超过1500个红移z > 1的源。对于3650这些来源在银河系纬度|b| >= 20度，我们提出了第二个目录中，我们已经纠正了前景法拉第旋转的银河系，导致估计的剩余旋转措施（RRM），旨在隔离河外磁场的贡献。我们发现没有显着的RRM与红移的演变，但观察RRM和分数极化，p，我们认为是小尺度的波动在前景磁场或电子密度的光束去极化之间的强反相关。我们认为，所观察到的RRM的方差和反相关的RRM与p都需要一个人口的磁化干预对象，位于银河系以外，但在前景的发射源。
2013-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revision of upper bound on volume-filling intergalactic magnetic fields with LOFAR
本研究利用 LOFAR 两米巡天的法拉第旋转测量数据，推导出宇宙大尺度结构空洞中体积填充型磁场的改进上限，比先前界限提升一个数量级，且对暴胀起源的标度不变磁场的约束优于宇宙微波背景各向异性分析。
2024-12-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
The LOFAR view of intergalactic magnetic fields with giant radio galaxies
巨射电星系（Giant Radio Galaxies，简称GRG）是一种物理上巨大的射电源，其辐射范围远远超出其所在星系的环境。它们的偏振特性受到在Mpc尺度上渗透星系际介质的约束不良的磁场的影响。现在可以用LOFAR对这类射电源进行低频（$<$ 200 MHz）极化研究。在这里，我们调查的偏振特性和法拉第旋转测量（RM）的目录中检测到的GRG的LoTSS。这是第一次对根据物理尺寸选择的射电星系进行大样本低频偏振研究。我们探索了它们的低密度环境的磁离子特性，并利用它们射电瓣的法拉第旋转特性探测星系际磁场。我们使用RM合成在120-168 MHz频段搜索极化发射，并推导出RM和分数极化的每个检测到的源组件。我们研究了1.4 GHz和144 MHz之间的去极化使用NVSS的图像。从240个GRG的样本中，我们检测到37个源的偏振，所有的总通量密度超过56毫焦耳。在1.4 GHz和144 MHz下检测到的GRG的分数极化与少量法拉第去极化（法拉第色散$<$ 0.3 rad m $^{-2}$）一致。我们的分析表明，叶扩展到一个低密度（$<10^{-5}$ cm $^{-3}$）的局部环境中渗透的弱磁场（$<$ 0.1 $μ$ G）与波动的规模为3至25千秒差距。前景星系团的存在似乎影响偏振探测率高达2 R $_{500}$。在一般情况下，这项工作证明了LOFAR的能力，以量化的稀薄环境中…
2020-04-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Cosmological Impact of Luminous TeV Blazars I: Implications of Plasma Instabilities for the Intergalactic Magnetic Field and Extragalactic Gamma-Ray Background
由高能伽马射线（E>100 GeV）引发的逆康普顿级联增强了明亮的河外TeV源的GeV辐射。明亮的TeV耀变体没有这种辐射被用来限制星系际磁场（IGMF），费米对未解决的河外伽马射线背景（EGRB）的严格限制被用来反对大量的高红移天体。然而，这些都是基于这样一个假设，即逆康普顿散射是由高能伽马射线在河外背景光子上湮灭产生的超相对论对的主要能量损失机制。在这里，我们表明，对于足够明亮的TeV源（各向同性等效亮度>10^{42} erg/s）等离子体束不稳定性，特别是“斜”不稳定性，提出了一个合理的机制，这些对的能量可以被耗散局部，加热星系际介质。由于这些不稳定性通常在与逆康普顿冷却速率相比较短的时间尺度上增长，因此它们必然抑制逆康普顿级联。因此，这对限制IGMF的努力造成了严重的限制，因为TeV源中缺乏可辨别的GeV隆起。同样地，它也大大削弱了耀变体演化的费米极限。具体来说，我们构建了TeV耀变体的光度函数从目前观察到的对象，并发现它是很好地描述了类星体的光度函数在z~0.1，转移到较低的光度和数密度，这表明这两类源是由类似的过程进行调节。将这种关系扩展到更高的红移，我们表明，EGRB的大小和形状以上~10 GeV的自然再现与这个特殊的例子，一个快速发展的TeV耀变体光度函数。
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Using rotation measure grids to detect cosmological magnetic fields -- a Bayesian approach
确定宇宙大尺度结构中不同环境下的磁场性质及其随红移的演化是揭示宇宙磁场起源的基础性步骤。射电观测允许通过测量河外射电源的法拉第深度来研究河外磁场。我们的目的是调查有多少不同的河外环境有助于这些源的法拉第深度方差。我们开发了一个贝叶斯算法来区分统计法拉第深度方差贡献固有的源，由于源和观察者之间的介质。在我们的算法中，银河系前景和测量噪声被考虑作为银河系模型的不确定性相关。此外，我们的算法允许调查可能的红移演化的河外贡献。这项工作提出了算法的推导和模拟观测进行测试。随着宇宙磁场成为新一代无线电干涉仪的关键科学项目之一，我们已经对下一代无线电干涉仪数据的算法性能进行了预测。对实际数据的应用留待以后的工作。
2015-09-02 astro-ph.CO
On the interpretation of the apparent existence of a preferred magnetic polarity in extragalactic jet sources
Contopoulos等人最近认为，有观测证据表明法拉第旋转的首选意义--测量活动星系核（AGN）喷流的梯度。如果在穿过流出物的极向磁场的极性和流出物源的旋转方向之间存在确定性关系，就可能出现这种行为。基于这一解释，Countopoulos等人提出，他们的发现支持了一个在活动星系核吸积盘中运行的坡印廷-罗伯逊过程中宇宙磁场起源的模型。在这里，我指出，这种关系的另一种解释可能是霍尔电流中起着关键作用的磁流体力学的基础光盘。在这张照片中，测量到的法拉第旋转是由从圆盘的弱电离外部区域发射的离心驱动的风的贡献主导的。然而，还需要进行更多的观察来核实所声称的行为。
2010-06-25 astro-ph.CO
Magnetic Fields in the Large Scale Structure from Faraday Rotation measurements
通过研究河外射电源法拉第旋转测度（RM）的红移演化，寻找星系和星系团外的磁场。我们的分析揭示了一个强有力的证据红移的依赖性的平均值的绝对值的RM。如果减去银河系对RM的贡献，这个证据会得到进一步的加强。在5 σ水平上，排除了剩余RM不存在红移演化的假设。所观察到的红移的RM的依赖性是一致的存在的纳米高斯强度的磁场的相关长度短于0.1兆秒差距的弱过密元素的大尺度结构的Ly-alpha云跟踪的可能性。
2013-05-07 astro-ph.CO
Probing intergalactic intergalactic magnetic fields with LOFAR LoTSS DR2 data
本研究利用LOFAR LoTSS DR2的法拉第旋转测量数据，通过RRM和近邻射电对两种方法探测星系际磁场，得出2.4 nG的磁场约束，并评估了过磁化气泡模型与观测数据的一致性。
2024-04-26 astro-ph.CO
DEFROST: Detecting Excess in Faraday Rotation thrOugh Sophisticated analysis Techniques
INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari（意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；University of Vienna（维也纳大学）；Department of Mathematics and Computer Science, University of Cagliari（卡利亚里大学数学与计算机科学系）；Deutsches Zentrum für Astrophysik（德国天体物理学中心）；Technische Universität München (TUM)（慕尼黑工业大学）
本文提出一种新算法，通过考虑观测噪声，同时分离银河系和 extragalactic 的 Faraday 效应，以研究宇宙大尺度结构中的磁场特性。
2026-05-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
New constraints on the magnetization of the cosmic web using LOFAR Faraday rotation observations
通过法拉第旋转效应测量河外磁场的性质提供了一种理解宇宙磁性起源和演化的手段。在这里，我们使用LOFAR两米巡天（LoTSS）的数据来计算银河系外射电源的近距离对的法拉第旋转测量（RM）。通过考虑物理对（如双叶射电星系）和非物理对（如天空中近距离投射源）之间的RM差（$Δ$ RM），我们统计地分离出了河外磁场对非物理对视线上$Δ$ RM的贡献。从我们的分析中，我们发现物理和非物理对的$Δ$ RM分布之间没有显著差异，将多余的法拉第旋转贡献限制在$< 1.9$ rad/m $^2$（$\sim$ $95\%$置信度）。我们使用这个限制与一个简单的模型，一个不均匀的宇宙放置一个上限为4 nG的宇宙学共同运动的磁场强度的Mpc尺度。我们还比较了RM的数据与一个更现实的宇宙学MHD模拟套件，探索不同的磁成因的情况。大尺度结构的磁化由天体物理过程，如银河系和活动星系核流出，和简单的原始场景与种子磁场强度$< 0.5$ nG不能拒绝目前的数据，而更强的原始领域或模型与发电机放大的灯丝是不利的。
2020-05-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Magnetic Fields: Observations and Prospects
在0.2-10 GHz的射频下的同步辐射、其偏振和法拉第旋转是研究宇宙磁场的强度和结构的有力工具。评述了旋涡星系、棒星系和絮状星系、银河系、星系团晕和遗迹以及星系际介质的观测结果。利用即将到来的大型射电望远镜进行的偏振观测将开启观测宇宙磁场的新纪元，并将有助于了解其起源。在低频率下，LOFAR（10-250 MHz）将使我们能够绘制星系和星系团外部区域和晕圈中弱磁场的结构。正如EVLA、ASKAP、MeerKAT、APERTIF和SKA所观测到的那样，在更高频率（1-10 GHz）下的偏振将以前所未有的细节追踪附近星系盘和中心区域的磁场。对恒星法拉第旋转测量的调查将以高精度绘制银河系的磁场。利用SKA及其前身望远镜ASKAP对偏振背景源密集网格进行法拉第旋转测量的全天巡天，专门用于测量遥远的居间星系、星系团和星系间细丝中的磁场，并将用于模拟银河系中磁场的总体结构和强度。
2011-04-19 astro-ph.CO
Constraints on Large-Scale Magnetic Fields in the Intergalactic Medium Using Cross-Correlation Methods
星系际介质中的大尺度相干磁场被认为在宇宙网的形成和演化以及大尺度反馈机制中起着关键作用。然而，它们在理论上是非常弱的，在纳米高斯范围内。为了寻找这些弱磁场的统计特征，我们在$z > 0.5$和$0.1 < z< 0.5$的大尺度结构的1742个射电星系的法拉第旋转测量之间进行了互相关，由1800万个光学和红外前景星系跟踪。在不确定度限度内未检测到显著相关信号。我们能够确定模型相关的$3 σ$上限的平行分量的平均磁场强度的灯丝在星系际介质的$\sim 30 \ \mathrm{nG}$之间的$1$和$2.5 \ \mathrm{Mpc}$的相干尺度，对应于一个平均上限RM增强$\sim 3.8 \ \mathrm{rad/m^{2}}$由于灯丝沿所有探测视线。这些上限与以前使用其他技术发现的上限是一致的。我们的方法可用于进一步约束星系际磁场与即将到来的未来无线电极化调查。
2021-03-22 astro-ph.CO
Redshift estimates for fast radio bursts and implications on intergalactic magnetic fields
背景：快速射电暴是来自银河系外致密恒星源的瞬时射电脉冲。随着新望远镜每天探测到多个事件，需要统计方法来解释观测结果，并就天体物理学和宇宙学问题作出推论。目的：我们提出了一种使用快速射电暴可观测值的概率估计来获得基础模型的似然估计的方法。方法：考虑模型的所有区域沿视线，包括居间星系，我们执行蒙特卡罗模拟估计的色散措施，旋转措施和时间展宽的分布。使用贝叶斯统计，我们比较这些预测观测的快速射电暴。结果：应用贝叶斯定理，得到了河外DM $\gtrsim 400$ pc cm $^{-3}$的快速射电暴红移的下限。我们发现，干预星系不能占所有高度分散的快速射电暴在FRBcat，因此需要一个更密集和更动荡的环境比SGR 1935+2154类磁星。我们表明，$\gtrsim 10^3$非定域快速射电暴与相关的河外RM $\geq 1$拉德$^{-2}$的样本可以提高星系际磁场的强度的电流上限。
2020-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the origin of extragalactic magnetic fields with Fast Radio Bursts
对遥远的极化快速射电暴的色散和法拉第旋转测量的联合分析可以用来在宇宙学尺度上对河外磁场的起源和分布施加约束。虽然色散和法拉第旋转测量的结合原则上可以给出沿视线的平均磁场，但在实践中必须小心使用这种方法，因为它强烈依赖于大宇宙尺度上的假设磁化模型。我们的模拟表明，在$\sim 10^2$快速射电暴中，用$\geq 1-10 ~\rm rad/m^2$观测旋转测度将能够区分宇宙磁场起源的极端情况，而与红移源的确切分布无关。这代表了对天空的传入（例如，ALERT、CHIME）和未来（例如，利用平方公里阵列）无线电极化调查的强有力的情况。
2018-07-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
A new way of detecting intergalactic baryons
对于河外光的每个光子波包，由视线星系间等离子体的色散导致包络宽度的增加和载波频率的啁啾（漂移）。它表明，对于许多时间上重叠的波包与随机历元相位的连续发射，如类星体在无线电波段，这反过来又导致准周期变化的强度到达的时间尺度之间的相干时间（定义为频率选择的带宽的倒数，这里取为无线电观测的0.01GHz量级）和拉伸包络，大部分的波动功率在后一个尺度上，对于星系际色散，这通常在毫秒范围内。因此，通过在如此短的尺度上监测类星体的光变曲线，应该有可能确定沿着许多方向和距离到各种类星体的视线等离子体柱，从而提供近宇宙中电离重子的三维图像。
2013-01-20 astro-ph.CO
The redshift evolution of extragalactic magnetic fields
遥远射电源的法拉第旋转研究可以限制宇宙磁性的演化和起源。我们使用来自LOFAR两米巡天：数据发布2（LoTSS DR 2）的数据来研究法拉第旋转测量（RM）对红移的依赖性。通过关注在天空投影方面接近但物理上不相关的射电源（随机对），我们测量了两个源之间的RM差$Δ$ RM。因此，我们从其他贡献中分离出河外对$Δ$ RM的贡献。我们提出了一个统计分析的结果样本的随机对，并找到一个中位数绝对RM差异|$Δ$ RM| $ = (1.79 \pm 0.09)$ rad/m $^{2}$，|$Δ$ RM|相对于该对的红移差和较近源的红移两者都不相关，并且随机对相对于物理对的中值过量为$(1.65 \pm 0.10)$ rad/m $^{2}$。我们试图重现这一结果与蒙特卡罗模拟假设一个非零种子宇宙学磁场和红移演化的同向磁场强度变化为$1/(1 + z)^γ$。我们找到了最佳拟合结果$B_0 \equiv B_{\rm comoving}(z = 0) \lesssim (2.0 \pm 0.2)$ nG和$γ\lesssim 4.5 \pm 0.2$，我们保守地引用为上限，由于未建模，但非零贡献的本地环境的RM差异。与宇宙学模拟的比较表明，我们的结果是不兼容的原始磁场的情况下，均匀的种子场的顺序nG。
2022-08-02 astro-ph.CO
Circular Polarimetry of Extragalactic Radio Sources
本文报道了在Effelsberg 100米射电望远镜上对四个河外射电源0056-00、0716+71、3C 138和3C 161进行的多频圆偏振测量。数据减少是基于一个新的校准程序，允许当代测量的四个斯托克斯参数在不同的频率与单碟射电望远镜。我们正在将观测到的全斯托克斯光谱框定在一个理论模型中，该模型解释了测量到的圆偏振水平作为法拉第转换。
2009-01-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
Fast Radio Bursts as Probes of Magnetic Fields in the Intergalactic Medium
我们研究了河外线偏振快速射电暴（FRB）的色散测度（DM）和法拉第旋转测度（RM）可以用来探测星系丝中的星系际磁场（IGMF）的建议。通过宇宙网的DM主要由来自丝中的温热星系际介质（WHIM）和来自空隙中的气体的贡献。另一方面，在星系团中，RM主要由热介质引起，只有一小部分是在WHIM中产生的。我们表明，如果排除FRB的视线通过星系团，在灯丝，$B_{||}$，IGMF的视线强度约为$C(\langle 1+z \rangle/f_{DM})(RM/DM)$，其中$C$是一个已知的常数。在这里，FRB的红移不需要知道; $f_{DM}$是由于WHIM导致的总DM的分数，而$\langle 1+z \rangle$是由WHIM气体密度加权的干涉气体的红移，这两个都可以通过FRB的DM来评估给定的宇宙学模型。使用数据的结构形成模拟和模型IGMF，我们表明，$C(\langle 1+z \rangle/f_{DM})(RM/DM)$密切再现密度加权线的视线强度的IGMF的丝的大尺度结构。
2016-05-07 astro-ph.CO
The Cosmological Impact of Luminous TeV Blazars II: Rewriting the Thermal History of the Intergalactic Medium
宇宙对河外极高能伽马射线（VHEGRs，E>100 GeV）是不透明的，因为它们在河外背景光上湮灭并成对产生。由此产生的超相对论对被假定为通过CMB光子的逆康普顿散射而损失能量。在Broderick等人（2011年，这三篇论文系列的第一篇）中，我们认为超相对论对束中强大的等离子体不稳定性会局部耗散TeV产生的对的动能，加热星系际介质（IGM）。在这里，我们探讨这种加热后的IGM的热历史的影响。我们整理所观察到的河外VHEGR源，以确定一个本地VHEGR加热率和纠正的VHEGR观测使用费米观测的高和中间峰值BL湖的指向性。由于本地河外VHEGR流量占主导地位的TeV耀变体，我们绑TeV耀变体的光度密度的类星体的光度密度，并产生一个VHEGR加热率作为红移的函数。这种加热在z<~4时是相对均匀的，在较高的红移处（z~6处的阶数单位），空间变化增加。这种新的加热过程在低红移处占主导地位，TeV耀变体加热的加入定性和定量地改变了IGM的结构和历史。TeV耀变体产生均匀的体积加热率，足以使平均密度IGM的温度增加近一个数量级，并且在低密度时增加更多，自然产生由Ly-alpha森林的观测推断的倒置状态方程，这一特征难以与标准再电离模型相协调。最后，我们结束了讨论的可能性，检测这种热的低密度IGM，但发现这种测量是目前不可行的。（节略）
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Classifying Complex Faraday Spectra with Convolutional Neural Networks
无线电分光偏振测量的进展提供了解开复杂区域的可能性，在这些区域中，相对论和热等离子体在星际和星系间介质中混合。最近的工作表明，表面上简单的法拉第旋转测量（RM）光谱可以由复杂的源产生。即使当复源中RM的分布大大超过与法拉第谱的峰值拟合的单个分量相关联的误差时，也是如此。我们提出了一个卷积神经网络（CNN），可以区分简单的法拉第薄光谱和包含多个或法拉第厚源的光谱。我们证明了这个CNN，为即将到来的宇宙磁场极化巡天（POSSUM）早期科学观测训练，可以在99%的时间内识别两个分量源，前提是源在法拉第深度上分离法拉第点扩散函数的半高宽的$>$ 10%，源的极化通量比为$>$ 0.1，并且主分量的信噪比（S/N）是$>$ 5。在此S/N截止值下，假阳性率（简单源误分类为复杂源）为$<$ 0.3%。正在进行的工作包括法拉第厚源的培训和测试的CNN。
2017-11-09 astro-ph.CO astro-ph.IM
New Method for Investigating the Presence of Extragalactic Magnetic Fields
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）
新方法通过分析射电双极星系中伽马射线分布的不对称性，排除extragalactic磁场的可能范围。
2025-12-02 astro-ph.CO
The intergalactic magnetic field constrained by Fermi/LAT observations of the TeV blazar 1ES 0229+200
TeV的光子从耀变体在相对较大的距离，与光学-红外宇宙背景相互作用，有效地转换成电子-正电子对。产生的电子对具有极强的相对论性（洛伦兹因子为1 e 6 1 e 7的量级），并通过与微波宇宙背景的光子的逆康普顿散射迅速释放能量，产生GeV波段的辐射。这个再处理的发射的光谱和通量水平是严重依赖于星系际磁场的强度，B，它可以偏转的对稀释本征发射在一个大的立体角。我们推导出一个简单的关系，预计从一个稳定的源再处理的频谱。我们将这种处理应用到blazar 1 ES 0229+200，其固有的非常硬的TeV光谱预计是近似稳定的。将预测的再处理发射与费米/大面积望远镜测量的上限进行比较，我们根据河外背景光的模型，将星系际磁场的值限制为大于$B \simeq 5\times 10^{-15}$高斯。
2010-06-08 astro-ph.CO
Constraints on the Optical-IR extragalactic background from gamma-ray absorption studies
来自河外源的甚高能量（VHE）伽马射线，通过伽马-伽马碰撞与弥漫的星系间辐射场相互作用，提供了一种完全独立于直接测量的另一种方式来限制弥漫的背景光。然而，极限取决于我们对伽马射线源的物理知识。在澄清背景光和VHE光谱之间的相互作用，我总结了可获得的限制的程度和有效性，以及未来的改进可以预期。
2012-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on the Intergalactic Magnetic Field from Gamma-Ray Observations of Blazars
来自遥远耀变体的伽马射线与河外背景光相互作用，产生电子-正电子对，并减少地面大气切伦科夫伽马射线望远镜测量的伽马射线通量。这些对可以康普顿散射宇宙微波背景，产生费米大面积望远镜（LAT）可观察到的伽马射线信号。这个特征也依赖于星系间磁场（IGMF），因为它可以使这些对偏离我们的视线，从而减少伽马射线的发射。我们提出了初步的限制IGMF使用费米-LAT和切伦科夫望远镜观测，排除了非常大和非常小的值的IGMF强度。
2013-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Simulations of extragalactic magnetic fields and of their observables
河外磁场的起源仍然知之甚少。基于一套专门的宇宙学磁流体动力学模拟与ENZO代码，我们已经进行了调查的不同模型，可能会导致当今的磁场在星系和星系团。这些模型的结果不同的集群郊区，细丝，床单和空隙，我们用这些模拟找到观测签名的磁。利用这些模拟，我们预测了宇宙网同步辐射射电观测、法拉第旋转、超高能宇宙射线传播、宇宙学距离上的快速射电暴偏振信号以及遥远耀变体光谱中的河外磁场信号。一般来说，与天体物理学中现今的磁场是由恒星和活动星系触发的反馈过程的产物相比，现今的磁场起源于弱（<nG）均匀种子场的放大的原始场景产生的磁场更均匀，相对更容易观察。在不久的将来，宇宙磁场起源的最佳证据很可能来自同步辐射和在大尺度结构外围观测到的法拉第旋转的结合。
2017-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gamma-ray induced cascades and magnetic fields in intergalactic medium
利用蒙特卡罗模拟方法研究了多TeV γ射线与宇宙学红外/光子背景相互作用在星系际介质中引发的三维电磁级联。级联中的次级电子在被宇宙微波背景辐射光子散射之前被星系际磁场偏转。这导致了在银河系外极高能伽马射线源周围的多GeV和TeV能量的0.1-10度尺度的辐射。一般来说，扩展发射的形态取决于星系际介质中磁场的性质。利用Monte-Carlo模拟数据，我们证明了扩展源的尺寸随能量的增加而减小，如果存在于大尺度结构的空洞中，则可以测量到幅度在<1 e-16 G到1 e-12 G范围内的弱磁场。
2009-03-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extragalactic Background Light: Inventory of light throughout the cosmic history
河外背景光（EBL）代表天空的平均表面亮度，就像我们从银河系以外的星系际空间的代表性有利位置看到的那样。在整个4 π立体角上平均，它代表了整个宇宙历史中所有发光物质辐射的集体光。EBL的一部分被分解成星系，随着巨型望远镜和灵敏探测器的探测能力不断提高，它们被看到越来越深的极限星等。现在已知这一已解决的部分构成了EBL的实质性部分，甚至是主要部分。然而，仍然存在的挑战是，要找出在多大程度上星系太暗或太分散而无法单独识别，单个恒星或星系外气体的发射，或者更推测地说，一些迄今未知的光源，如衰变的基本粒子，正在解释剩余的EBL。我们回顾了EBL测量的最新进展。目前的光度测量结果表明，除了已分辨的星系外，还有一个无法用弥散星系晕或星系际恒星来解释的EBL成分。
2019-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bow Ties in the Sky II: Searching for Gamma-ray Halos in the Fermi Sky Using Anisotropy
预计在河外高能伽马射线源周围会有许多度尺度的伽马射线晕。这是由大于100 GeV的伽马射线在河外背景光中湮灭而产生的相对论性电子/正电子对的星系际群体的逆康普顿发射引起的。这些是典型的各向异性，由于喷射结构，他们起源或星系际磁场的存在。在这里，我们提出了一种新的方法来检测这些反康普顿伽马射线晕的基础上，这种各向异性的结构。具体而言，我们表明，通过堆叠适当定义的角功率谱，而不是图像，它是可能的强大检测伽马射线晕与现有的费米大面积望远镜（LAT）的观测广泛的类星系际磁场。重要的是，这些在很大程度上是不敏感的LAT仪器响应内的系统不确定性或与污染天文源。
2017-02-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Magnetization of the intergalactic medium in the IllustrisTNG simulations: the importance of extended, outflow-driven bubbles
利用IllustrisTNG模拟研究了星系形成物理过程对星系际介质磁化强度的影响。我们表明，大规模的地区，从星系和星系团的外流影响包含磁场是几个数量级强于在未受影响的地区具有相同的电子密度。此外，就像星系内部放大的磁场一样，这些磁场不依赖于原始种子，即磁场强度的初始条件。我们研究了这些强场区域的体积填充分数和它们在随机视线中的发生。作为第一个应用程序，我们使用这些结果把界限上的光子轴子转换的光谱失真的CMB。随着光子-轴子耦合随能量的增加而增加，使用伽马射线光子通过IGM的传播数据可能会获得更强的约束。最后，我们还简要讨论了我们的结果的法拉第旋转测量的潜在应用。
2021-06-29 astro-ph.CO hep-ph
Introduction to extragalactic sources of very high-energy photons
费米伽马射线太空望远镜和成像空气切伦科夫望远镜H.E.S.S.的发射，MAGIC和VERITAS在过去的十年里极大地改变了我们对伽马射线源的认识。银河系外的伽马射线天空充满了耀变体，它们是活动的星系核，其喷流指向我们。此外，还有射电星系、星暴和螺旋星系，以及伽马射线暴，尽管数量较少。星系团还没有在伽马射线中被观测到。在这里，我将介绍不同的伽马射线发射过程，并回顾它们可能告诉我们这些物体和潜在的加速机制。除了研究这些迷人的天体，来自耀变体的TeV伽马射线探测了宇宙的完整恒星形成历史。TeV耀变体光谱的研究可能会为我们提供星系际磁场的见解，或者，可能会导致我们推断存在一种新的机制，加热星系际介质在后期（红移z<3），并影响莱曼α森林和后期结构的形成。TeV的伽马射线辐射也可能使我们能够探测基本物理学，如时空结构。
2013-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Untangling cosmic magnetic fields: Faraday tomography at metre wavelengths with LOFAR
法拉第层析成像技术是宽带射电偏振观测新时代研究磁化等离子体的关键工具。特别是，在米波长的观测提供了显着更好的法拉第深度精度相比，传统的厘米波长的观测。然而，法拉第去极化效应使得偏振信号在米波长（MHz频率）下检测非常具有挑战性。在这项工作中，法拉第层析成像是用来验证法拉第旋转特性的偏振源中发现的数据从LOFAR两米巡天（LoTSS）。在这里分析的76个河外极化源中，我们发现它们都有一个射电大活动星系核。大多数源（$\sim$ 64%）是大型FRII射电星系，投影线性尺寸中位数为710 kpc，144 MHz的射电光度中位数为$4\times10^{26}$ W Hz $^{-1}$（所有源中有13%的$\sim$具有线性尺寸$>1$ Mpc）。在几种情况下，两个热点都以$\sim$ 20”的角分辨率在偏振中被检测到。一个这样的案例允许研究星系际磁场的规模为3.4百万秒差距。其他探测到的源类型包括一个FRI射电星系和至少8个耀变体。大多数源显示简单的法拉第光谱，然而，我们强调一个耀变体，显示一个复杂的法拉第光谱，在法拉第色散函数有两个接近的峰值。
2018-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetic fields in nearby galaxies: prospects with future radio telescopes
宇宙中磁场的起源是天体物理学和基础物理学中的一个悬而未决的问题。我们目前的知识仅限于强磁场区域和星系的恒星形成盘。以低频发射的低能电子遭受的能量损失较少，并且可以进一步传播到星系际介质中。前景有三方面：首先，LOFAR将绘制星系和银河系外部区域和晕圈中弱磁场的结构。偏振辐射是过去与其他星系和星际介质相互作用的一个很好的示踪剂。其次，需要用EVLA和SKA在高频率上进行高分辨率偏振观测，以前所未有的细节追踪星系盘和中心区域的磁场结构。SKA还可以探测到来自遥远的、无法分辨的星系的偏振辐射。第三，法拉第旋转测量（RM）是由发电机机制产生的规则磁场的签名。对偏振背景源的法拉第旋转测量的全天巡天将用于模拟银河系、星系的星际介质和星系间介质中规则磁场的结构和强度。这将开启宇宙磁场观测的新纪元。为低频天线阵、计划中的平方公里天线阵和澳大利亚平方公里天线阵开拓者望远镜组织了关于宇宙磁性的"关键科学"项目。
2009-09-01 astro-ph.CO
Joint inference on the redshift distribution of fast radio burst and on the intergalactic baryon content
背景：快速射电暴是起源于银河系外的瞬时射电脉冲。它们的色散度量是源和观测者之间电离星系际介质中重子含量的指示。然而，使用非定域快速射电暴的推论是退化到宿主星系的红移分布。方法：我们进行联合推断的星系际重子含量和快速射电暴红移分布与贝叶斯统计的使用，通过比较不同的模型的可能性，以重现所观察到的统计数据，以推断出最可能的模型。除了两种模型的星系际介质，我们认为从本地环境的源，假设是一个磁星，以及主机和干预星系的代表性合奏的贡献。结果如下：假设丢失的重子存在于电离的星系际介质中，我们的结果表明，观测到的快速射电暴的红移分布峰值在$z \lesssim 0.6$。然而，从不同的仪器关于星系际重子内容的结论分歧，因此需要额外的变化，观察到的主机红移分布，超出了望远镜的选择效应所造成的。
2021-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
The POlarised GLEAM Survey (POGS) II: Results from an All-Sky Rotation Measure Synthesis Survey at Long Wavelengths
低频线性极化射电源人口在很大程度上是未开发的。然而，低频偏振测量的复兴已经被平方公里阵列的探路者和先驱仪器所实现。在这第二篇论文中，来自极化银河系和河外全天空默奇森宽场阵列（MWA）调查-极化GLEAM调查，或POGS -我们提出了我们的全天空MWA第一阶段法拉第旋转测量调查的结果。我们的调查几乎涵盖了整个南部天空在12月范围$-82^{\circ}$到$+30^{\circ}$在分辨率之间约3和7弧分（取决于12月）使用的数据频率范围169 $-$ 231兆赫。我们进行了两次有针对性的搜索：第一次覆盖25，489平方度的天空，搜索河外极化源;第二次覆盖December $+30^{\circ}$以南的整个天空，搜索已知的恒星。我们共检测到517个源，200 MHz的线性极化的通量密度在9.9毫焦耳和1.7焦耳，其中33个是已知的射电望远镜。我们目录中的所有源的法拉第旋转测量范围为$-328.07$ rad m $^{-2}$至$+279.62$ rad m $^{-2}$。法拉第旋转测量与高频测量的结果大致一致，但精度通常提高了一个数量级以上，突出了低频极化测量准确研究银河系和河外磁场的能力。我们讨论我们的河外和已知的脉冲星源人口的属性，如何天空分布与银河系的功能，并确定少数新的脉冲星候选人在我们名义上的河外源人口。
2020-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Determination of the Intergalactic Redshift Dependent UV-Optical-NIR Photon Density Using Deep Galaxy Survey Data and the Gamma-ray Opacity of the Universe
我们计算的星系际背景光（IBL）的强度和光子光谱的红移的函数使用的方法的基础上获得的许多不同的波段从本地到深星系调查的观测数据。这使我们能够获得一个经验确定的IBL，并量化其基于观测的不确定性。使用我们在IBL上的结果，我们然后将68%的置信上限和下限放在宇宙对伽马射线的不透明度上，不需要过去计算所需的理论假设。我们比较我们的结果与测量的河外背景光和上限从费米伽马射线太空望远镜的观测。
2012-11-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Wideband Polarization Survey of the Extragalactic Sky at 2-4 GHz: A Science White Paper for the VLA Sky Survey
在S波段（2-4千兆赫）对河外天空进行的具有偏振信息的甚大射电望远镜巡天，可以独特地探测宇宙时间内各种天体物理环境中的磁离子介质。对于一个浅层的全天空调查，我们预计将检测到超过400万个源的总强度$>$ 0.45毫焦光束$^{-1}$和超过2.2 $\times$ 10 $^5$源的偏振强度。通过这些新的观测，我们希望在非常动荡的天体物理环境和法拉第深度极端值的环境中发现新的极化射电源。此外，通过确定可靠的法拉第深度和模型的退极化效应，我们可以得到与活动星系核，吸收线系统和星系相关的磁离子介质的性质，解决以下悬而未决的问题：（1）什么是覆盖率，湍流度和吸收线系统的起源？(2)活动星系核和射电星系的热含量是多少？(3)活动星系核和星系在宇宙时间中是如何演化的？(4)是什么原因导致极化率随着极化源计数的低通量密度端的通量密度的降低而增加？(5)星系中大尺度磁场的增长率是多少？
2014-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Faraday Rotation Structure on Kiloparsec Scales in the Giant Radio Lobes of Centaurus A
我们提出的结果，澳大利亚望远镜紧凑阵列1.4 GHz的分光偏振孔径合成调查的34平方度中心的半人马座A-NGC 5128。一个目录中的1005河外致密射电源在现场的连续通量密度为3毫焦耳/光束提供了一个表的法拉第旋转措施（RM）和线性偏振强度的28%的来源，高信号噪声的线性偏振。我们使用281个背景偏振源的集合作为半人马座A巨大射电瓣结构的视线探针。这是第一次这样的方法已被应用到无线电星系叶，我们解释它是如何不同于传统的方法，往往是复杂的深度和光束去极化效应。我们使用RM结构函数分析，并报告了一个湍流RM信号的检测，均方根为17 rad/m^2，尺度大小为0.3度，与南巨瓣有关。我们无法证实这种信号是来自整个叶的湍流结构，还是仅来自边缘周围的薄皮（或鞘），尽管我们倾向于后者。RM信号被建模为可能产生于一个薄的皮肤与热等离子体密度相当于半人马座群内介质密度和相干磁场，扭转其符号上的空间尺度为20千秒差距。
2009-10-19 astro-ph.CO
Resistive Magnetic Field Generation at Cosmic Dawn
第一代大质量恒星的超新星爆炸产生的相对论性带电粒子（CR为宇宙射线）是宇宙再电离的原因，它们携带电流逃逸到星系际介质中。电荷不平衡和感应引起返回电流$\vec j_t$，其由倾向于抵消CR电流的冷热等离子体携带。吸引碰撞返回电流所需的电场$\vec E=η\vec j_t$与低能宇宙射线的流出相反，并以欧姆方式加热冷等离子体。由于星系际等离子体的温度结构$T$引起的电阻率$η(T)$的不均匀性，电场具有维持法拉第感应的旋转分量。结果表明，在星系际空间中，磁场以10 $^{-17}-10^{-16}$高斯/陀螺的速率产生，直到星系际介质的温度因宇宙再电离而升高。该磁场可能为星系际环境中磁场的后续生长播下种子。
2010-08-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fluctuation dynamos and their Faraday rotation signatures
湍流在许多天体物理系统中普遍存在，如星系、星系团，甚至可能是IGM细丝。我们研究波动发电机行动的湍流系统集中在一个观测签名，法拉第旋转措施（RM）从背景无线电源看到通过这样的发电机产生的磁场。我们模拟了周期性盒子中的波动发电机（FD），分辨率高达512^3，具有不同的流体和磁雷诺数，并测量了由此产生的随机RM。我们表明，即使产生的磁场是间歇性的，它仍然允许的RM的贡献是显着的。当发电机饱和时，它是模型中预期值的40%-50%，其中强度B_rms的场均匀地填充最大湍流涡流的单元，但从一个单元到另一个单元随机定向。这种水平的RM分散获得不同的磁雷诺数和普朗特数的值探索。我们还使用随机RM来探测所产生的场的结构，以区分来自强场区域和扩散场区域的贡献。我们发现，强场区（假设B > 2B_rms）对RM的贡献仅为15%-20%。因此，罕见的结构不占主导地位的RM，而是一般的“海”的体积填充波动场的主要贡献者。我们还表明，磁积分尺度，L_{int}，这是直接相关的RM色散，增加在所有的运行，作为洛伦兹力变得重要的饱和发电机。看来，由于洛伦兹力的有序效应，饱和场的L_{int}趋于一个适度的分数，1/2-1/3的速度场的积分尺度，对于我们所有的运行。最后将这些结果应用于讨论年轻星系、星系团和星系际暗条中FD产生场的RM特征。
2012-11-28 astro-ph.CO
Time Delay of Cascade Radiation for TeV Blazars and the Measurement of the Intergalactic Magnetic Field
最近关于星系际磁场（IGMF）的强度B_IGMF>~ 1 e-15 G的说法是基于对被河外背景光吸收的耀变体TeV光子在GeV波段产生的预期级联通量的上限。这个极限取决于一个假设，即当IGMF相干长度约为1 Mpc时，平均耀变体TeV通量在> 2（B_ IGMF/1 e-18 G）^2 /（E/{10 GeV}）^2 yr的时间尺度上保持恒定，其中E是测量到的光子能量。将1 ES 0229+200的TeV活动限制在3 - 4年的观测时间内，可以得到一个更稳定的BIGMF下限> 1 e-18 G，如果1 ES 0229+200的本征源通量大于5 - 10 TeV，则BIGMF下限可以大一个数量级。
2011-04-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Intergalactic Magnetic Field and Arrival Direction of Ultra-High-Energy Protons
我们研究了星系际磁场（IGMF）如何影响起源于银河系外源的超GZK质子在本地GZK球内的传播。为此，我们建立了超高能宇宙射线（UHECRs），虚拟观察者，和磁化宇宙网络在一个模型宇宙构造的宇宙结构形成模拟的假设来源。然后，我们安排了一组参考对象模仿活动星系核（AGN）在本地宇宙，模拟UHECR事件的相关性进行了分析。在我们的IGMF模型中，超GZK质子的到达方向与其实际源的天空位置之间的偏转角是相当大的，$<θ> \sim 15^{\circ}$的平均值和$\tilde θ\sim 7 - 10^{\circ}$的中值。另一方面，到达方向与最近参考对象的天空位置之间的分离角基本上小于$<S > \sim 3.5 - 4^{\circ}$，其类似于天空中到参考对象中的最近邻居的平均角距离。这是我们的模型的直接结果，即源，观察者，参考对象和IGMF都跟踪宇宙的物质分布。这一结果意味着，离UHECR到达方向最近的河外天体不一定是UHECR的实际来源。根据我们的参考天体分布模型，超GZK质子事件的比例，其最近的活动星系核是真正的来源，是不到1/3。我们讨论了我们的研究结果的影响，真正的UHECR事件的相关性研究。
2009-10-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Redshift evolution of extragalactic rotation measures
通过对最新的类星体表和旋转测度表的交叉识别，获得了2642个类星体的旋转测度。在扣除前景银河系的法拉第旋转后，我们得到了类星体的剩余旋转测度。我们仔细地排除了RRM的测量和系统不确定性的影响以及来自离群值的大RRM，并得到了RRM的实色散的红移演化的边缘证据，从$z=0$到$z\sim1$，RRM的实色散稳定地增加到10 rad m $^{-2}$，并在更高的红移值附近饱和。以星系、星系团或宇宙细丝形式存在的电离云可以产生不同色散宽度的RRM演化。然而，目前的数据集不能约束来自星系晕和宇宙网的贡献。未来的RM测量类星体的大样本与高精度的希望解开这些不同的贡献。
2014-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
MOJAVE: Monitoring of Jets in Active Galactic Nuclei with VLBA Experiments. VIII. Faraday rotation in parsec-scale AGN jets
我们报告的观测法拉第旋转措施（RM）的样本中观察到的MOJAVE计划的191河外射电喷流。2006年，在8至15 GHz之间的四个频率上进行了12个时期的多频VLBA观测。我们在149个源中检测到秒差距尺度的法拉第RM，并发现类星体平均比BL Lac天体具有更大的RM。核心RM的中位数显着高于在射流组件。这是特别真实的类星体，我们检测到一个显着的负相关的幅度之间的RM和去投影距离的核心。我们进行了详细的模拟的总强度，偏振和法拉第旋转的观测误差，并集中在未解决的喷流的横向法拉第RM梯度的误差。我们的模拟结果表明，有限的图像恢复光束的大小有显着的影响所观察到的RM梯度，和虚假的梯度可能会发生由于数据中的噪声，如果射流是小于两个光束的偏振宽度。我们在四个源（0923+392，1226+023，2230+114和2251+158）中检测到显著的横向RM梯度。在1226+023的RM是第一次看到改变符号从积极到消极的横向削减，这支持存在的螺旋磁场的射流。在这个来源中，我们还检测到在三个月的时间尺度内，这是很难解释与外部法拉第屏幕和内部法拉第旋转的射流RM的变化。通过比较四个频带之间的射流分量的分数偏振变化去偏振模型，我们发现，一个外部的纯粹随机法拉第屏幕，通过只有几条视线可以解释我们的大部分偏振观测，但在一些来源，如1226+023和2251+158，内部法拉第旋转是必要的。
2013-03-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Impact of galactic and intergalactic dust on the stellar EBL
目前的理论认为，恒星河外背景光（恒星EBL）的低强度主要是由宇宙的有限年龄造成的，因为有限的年龄限制了星系泵入太空的光子数量，因此天空在夜间是黑暗的。我们反对这一观点，并指出两个主要因素是造成观测到的恒星EBL强度极低的原因：（1）星系的低平均表面亮度，这导致了本地宇宙的低光度密度，（2）由于星系和星系际尘埃的吸收而导致的光消光。尘埃造成星系和宇宙的部分不透明。星系的不透明度降低了来自更遥远的背景星系的光的强度，这些背景星系被前景星系所遮挡。通过星系的光的有效消光AV为0.2 mag.这导致遥远的背景星系对EBL的贡献不显着。此外，遥远星系的光由于星系际尘埃的吸收而变暗。即使是1 × 10 ^（-2）星等/Gpc的微小星系际不透明度也足以对EBL产生重大影响。被吸收的星光加热了银河系和星系际尘埃，并在红外、远红外和微波光谱上进一步再辐射。假设宇宙是静止的无限大，没有星系和星系际尘埃，恒星的EBL应该与恒星表面亮度一样高。然而，如果考虑尘埃，预测的恒星EBL约为290 nWm^（-2）sr^（-1），仅比观测值高5倍。因此，灰尘的存在对EBL的影响比目前假设的要大。在膨胀的宇宙中，EBL的计算值进一步降低，因为当物质集中在比现在更小的体积时，遮蔽效应和星系际吸收在高红移处变得更加明显。
2016-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Magnetic fields in the Large-Scale Structure of the Universe
磁场在天体物理环境中似乎无处不在。它们在团内介质中的存在是通过同步辐射和法拉第旋转的观测建立的。另一方面，星系团外的磁场的性质，在那里的观测是稀缺的和有争议的，仍然在很大程度上未知。在这一章中，我们回顾了我们对星系际磁场，特别是星系团间磁场的性质和起源的理解的最新进展。银河系和星系间磁场起源的一个合理的假设是，在早期宇宙中产生的种子场，在大尺度结构形成过程中被诱导的湍流放大。我们提出了几种机制的产生之前和重组后的种子田。然后，我们讨论了磁场的演变和作用的形成过程中的第一次启动。我们描述了在大尺度结构形成过程中种子场的湍流放大以及由此产生的磁场的性质。最后，我们讨论了星系际磁场的影响。
2011-09-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Intergalactic Magnetic Fields and Gamma Ray Observations of Extreme TeV Blazars
宇宙空洞中的星系际磁场（IGMF）可以通过其对由TeV伽马射线源（如活动星系核（AGN））引发的电磁级联的影响来间接探测。活动星系核在TeV能量下足够明亮，“极端TeV耀变体”可以通过级联中电子的逆康普顿（IC）散射产生可检测水平的次级辐射，前提是IGMF不是太大。我们回顾最近的工作在文献中，利用这一想法，以获得三个TeV检测到的耀变体-1 ES 0229+200，1 ES 1218+304，RGB J 0710 +591的IGMF的约束，我们还调查了其他四个硬谱TeV耀变体在同一框架。本文利用最近开发的三维粒子跟踪Monte Carlo程序，结合量子电动力学和宇宙学膨胀的所有主要效应，研究了主要不确定性，如源的光谱特性、紫外-远红外河外背景光（EBL）的不确定性、欠采样的甚高能量等的影响（VHE;能量> 100 GeV）覆盖范围，伽马射线发射的过去历史，源与观测者的几何形状，以及喷流AGN多普勒因子。最近报道的IGMF的下限，这些影响的影响进行了彻底检查，得出结论，目前可用的数据是兼容的零IGMF假设。
2013-07-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
