Linear Polarization, Circular Polarization, and Depolarization of Gamma-ray Bursts: A Simple Case of Jitter Radiation
伽马射线暴（GRB）的线偏振和圆偏振在最近几年被探测到。本文采用简化模型研究了伽玛暴的偏振特性。考虑了二维压缩湍流平板中随机磁场的存在，在这种特殊的磁场拓扑结构下，抖动辐射可以产生线极化。湍流法拉第旋转测量（RM）的这种板作出强烈的波长相关的去极化。抖动光子也可以与湍流板内的这些磁团一起散射，并且可以产生Stokes参数$V$的非零方差。此外，在光学和无线电波段中的线偏振和圆偏振的光子可能遭受来自板的重散射。因此，我们考虑偏振抖动辐射传输过程。最后，我们比较了我们的模型结果与GRB 091018，GRB 121024 A和GRB 131030 A的光学探测。我们建议在未来的同时观测伽玛暴多波长偏振。
2017-04-12 astro-ph.HE
Linear and Circular polarization in ultra-relativistic synchrotron sources - implications to GRB afterglows
从相对论流出的偏振测量是探测发射区的几何形状和粒子分布的微观物理的有价值的工具。实际上，极化水平取决于：（i）局部磁场取向，（ii）发射区域相对于视线的几何形状，以及（iii）电子俯仰角分布。在这里，我们考虑光学薄同步辐射，我们扩展的圆偏振理论从一个点源扩展径向膨胀相对论性喷流。我们提出了在这样的系统中的线性和圆偏振的数值估计。我们认为不同的配置的磁场，球形和喷射的流出，各向同性和各向异性的俯仰角分布，并概述了在获得报告的高水平的圆偏振观察到的余辉GRB 121024 A的困难。我们的结论是，所观察到的偏振的起源不能固有的光学薄同步加速过程中，即使当电子俯仰角分布是非常各向异性的。
2015-12-02 astro-ph.HE
Time-Domain Dust Astrophysics. I. Polarization Flares, Polarization-Angle Reverberation, and Fossil Imprints in Supernova-Illuminated Clouds
Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文与空间科学研究院）；Department of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology（科学技术大学天文与空间科学系）
该研究利用时域TransRAT框架预测IIP型超新星照亮的致密云的尘埃偏振，识别出偏振耀斑等四个关键特征，还发现超新星诱导的偏振特性在远处会留下化石印记，为近期观测测试提供依据。
2026-09-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Circular Polarization of Pulsar Wind Nebulae and the Cosmic-Ray Positron Excess
PAMELA和AMS-02望远镜最近的观测发现，能量超过10 GeV的正电子分数异常上升。一个可能的解释是，这种过剩的生产初级电子/正电子对通过电磁级联脉冲星磁层。这一过程导致了脉冲星风星云（PWN）风终止激波中电子/正电子对的高度多样性。这种情况的结果是，在PWN中不应该观察到圆极化，因为电子和正电子的贡献正好抵消。在这里，我们注意到，目前的无线电仪器能够设置有意义的限制PWN，观测测试模型的脉冲星生产的本地正电子过剩的同步辐射的圆偏振。如果观测到PWN具有可探测的圆偏振，那么对脉冲星解释正电子过剩的解释就会产生强烈的怀疑，而对PWN圆偏振设置严格限制的观测则会使这些模型更加可信。最后，我们指出，脉冲星风星云可能提供最好的目标，AMS-02过剩的观测测试。
2014-06-23 astro-ph.HE
Pulsar electrodynamics inferred from frequency-dependent circular polarization diversity
Peking University（北京大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文基于FAST观测数据，通过波模耦合模型分析脉冲星单脉冲圆偏振的多样性，约束磁层等离子体的多重性和洛伦兹因子，揭示圆偏振可能由波模耦合引起。
2026-06-23 astro-ph.HE
Unraveling circular polarimetric images of magnetically arrested accretion flows near event horizon of a black hole
磁吸积流被认为是某些超大质量黑洞的燃料，并为它们的相对论喷流提供动力。我们计算和研究的线性和圆偏振图像的数值，高分辨率和长时间模拟的磁主导流的时间序列，调查观测签名的强磁场附近的非旋转黑洞的事件视界。我们发现，分辨线极化和圆极化的大小对吸积流中电子和离子耦合的假设相当敏感。具有较冷电子的模型具有更高的法拉第旋转和转换深度，这导致扰乱的线偏振和增强的圆偏振。在这些高法拉第厚度的情况下，圆极化是特别敏感的动态的环径向磁场的吸积流。具有高法拉第厚度的模型的特点是圆偏振的旋向接近恒定，这与一些吸积黑洞的观测结果一致。我们还发现，所产生的发射区的光是透镜周围的黑洞显示反转的圆偏振旋向相对于旋向的圆偏振的整个发射区。这种极性反转是近视界发射所特有的。
2021-09-24 astro-ph.HE
Circular polarization effects induced by photon-axion mixing in astrophysical environments
School of Physical Science and Technology, Kunming University（昆明大学物理科学与技术学院）；School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Department of Physics, Zhejiang Normal University（浙江师范大学物理系）
研究光子-轴子混合在天体磁场中诱导的圆极化信号，推导圆极化度表达式，并在四种天体环境中比较，以耀变体S4 0954+65为例约束轴子参数。
2026-07-23 astro-ph.HE
Synchrotron Circular Polarization in Gamma-Ray Burst Prompt Optical Emission: Relativistic Thermal Electron Contribution
本文研究了伽马射线暴瞬时光学辐射中，相对论性热与非热电子混合分布产生的同步回旋圆偏振，发现混合模型的圆偏振度随电子温度降低而显著升高，且随光学深度增加的下降速度慢于线偏振度。
2025-05-28 astro-ph.HE
The Galaxy in circular polarization: all-sky radio prediction, detection strategy, and the charge of the leptonic cosmic rays
银河系同步辐射的扩散应该表现出低水平的扩散圆偏振（CP），由于发射相对论电子的圆周运动。这探测银河系磁场的方式与总的银河系同步加速器强度乘以法拉第深度的乘积类似。我们用它来构建一个全天空的预测到目前为止尚未探索的银河CP从现有的测量。该映射可以用于甚至在成像之前在低频无线电数据中搜索该CP信号。如果像预测的那样被探测到，它将证实相对论电子而不是正电子是银河系无线电发射的原因。此外，实际到预测的圆极化的强度将提供关于沿着视线的磁结构的统计信息。
2017-08-03 astro-ph.HE
Circular polarization of fast radio bursts by asymmetric erosion in longitudinally magnetized plasma
Institute for Fusion Theory and Simulation, School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院聚变理论与模拟研究所）
研究通过粒子-细胞模拟揭示了磁星磁层中等离子体不对称侵蚀如何产生快速射电暴的圆偏振。
2025-07-12 astro-ph.HE
Probing circular polarization in stochastic gravitational wave background with pulsar timing arrays
我们利用脉冲星定时阵列研究了在随机引力波背景中圆偏振的可探测性，这些背景来自于不同的源，如早期宇宙中的超大质量黑洞双星、宇宙弦和暴胀。计算了圆偏振随机引力波背景的广义重叠约化函数。我们发现在各向同性的背景下，圆偏振不能被检测到。然而，在各向异性的引力波背景下，有机会观察到圆偏振。我们还展示了如何从非极化的引力波中分离极化的引力波。
2015-12-30 astro-ph.HE gr-qc
Polarization images of accretion flow around supermassive black holes: imprints of toroidal field structure
事件视界望远镜（EHT）以前所未有的角分辨率，开启了黑洞的新时代。我们之前已经计算了M87* 的预期偏振图像，并考虑了EHT观测。在那里，我们证明了圆偏振（CP）图像，以及线偏振（LP）地图，可以传达相当有用的信息给我们，如流结构和磁场配置周围的黑洞。在本文中，我们提出了新的预测的情况下，磁盘排放占主导地位的喷流排放，铭记Sgr A*。在这里，我们设置盘组件的质子-电子温度比为Tp/Te $\sim$ 2，以抑制相对于吸积流的发射的喷流发射。结果，我们得到的环状图像和三叉图像周围的黑洞的正面和侧面的情况下，分别。我们还发现显着的CP组件中的图像（$\gtrsim 10\%$的分数），无论是积极的和消极的迹象，通过法拉第转换放大，不敏感地依赖于倾角。此外，我们发现了一个“分界线”的CP图像中，CP的符号是反向的，LP通量是最明亮的，这可以归因于螺旋磁场结构的磁盘。这些结果表明，未来的全极化EHT图像是一个非常有用的磁场结构的示踪剂。我们还讨论了在何种程度上，我们将能够提取信息的磁场配置下，在星际等离子体中的散射，在未来的EHT偏振观测的Sgr A*。
2021-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Circular Polarization in Pulsars due to Curvature Radiation
相对论性等离子体（粒子或束团）的射束辐射，被约束沿着弯曲的轨道运动，发生在速度的方向。我们推广了相干曲率辐射模型，使之包含了脉冲星磁层辐射区的详细几何结构，并根据斯托克斯参数推导了偏振态。通过考虑均匀辐射和调制辐射，我们模拟了几个典型的脉冲轮廓。反对称类型的圆偏振只在发射源中存在调制或离散分布时才存在。我们的模型预测的偏振角摆动和圆偏振的符号反转之间的相关性作为一个几何性质的发射过程。
2010-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circular polarization of gravitational waves from non-rotating supernova cores: a new probe into the pre-explosion hydrodynamics
我们提出了一个分析的圆偏振的引力波（GWs）的结果，从三维（3D），广义相对论（GR）的核心坍缩模拟的非旋转$15 M_{\odot}$星。对于信号检测，我们进行了相干网络分析，考虑到四个干涉仪的LIGO汉福德，LIGO利文斯顿，处女座，和KAGRA。我们专注于斯托克斯$V$参数，它直接表征GW圆偏振的不对称性。我们发现，GW极化的幅度变得更大，我们的3D-GR模型，表现出较强的活动的常设吸积激波不稳定性（SASI）。我们的研究结果表明，SASI引起的吸积流的原中子星（PNS）导致一个特征，低频调制（100 $\sim$ 200 Hz）的波形和GW圆极化。在强SASI阶段，我们观察到GW偏振从右手模式切换到左手模式，这在频谱图中清晰可见。通过估计GW极化的信噪比，我们证明了圆极化的检测范围比GW幅度的检测范围扩展了几倍以上。我们的研究结果表明，GW圆极化，如果检测到，可以提供一个新的探头爆炸前的流体动力学，如SASI活动和$g$模式振荡的PNS。
2018-02-11 astro-ph.HE gr-qc
Generation of Circular Polarization of CMB via Polarized Compton Scattering
宇宙学的标准方案预测通过汤姆逊散射的宇宙微波背景辐射（CMB）的线性偏振的可测量量，而通过该方案，圆偏振的产生被排除在外。另一方面，在观测证据中并未排除CMB的圆偏振。本文研究了宇宙微波背景辐射光子与极化宇宙电子的康普顿散射产生圆极化。我们考虑极化康普顿散射的动机来自于大尺度外磁场的影响、手征磁不稳定性和宇宙电子的新物理相互作用。结果表明，在标量微扰的作用下，极化康普顿散射的阻尼项可以在CMB辐射中产生圆极化，使得CMB圆极化功率谱$C_l^{V(S)}$正比于CMB温度各向异性功率谱$C_l^{I(S)}$，也正比于$δ^2$，后者是极化电子数密度占净左旋或右旋极化总电子数密度的分数.我们已经讨论过，至少我们需要$δ<10^{-4}$来找到与所报道的CMB圆偏振上限的一致性。
2018-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Mechanism of circular polarization in giant pulses and fast radio bursts
本文通过分析蟹状星云脉冲星巨脉冲中成对出现的左右旋圆偏振纳秒射电脉冲，提出线偏振纳秒射电脉冲在极端法拉第效应和不对称对等离子体作用下沿磁力线分裂产生圆偏振的机制，并据此支持快速射电暴的磁层起源。
2024-10-01 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Circular polarizations of gravitational waves from core-collapse supernovae: a clear indication of rapid rotation
我们建议使用核心坍缩超新星发射的引力波的圆偏振作为其核心深处快速旋转的明确指示。三维模拟表明，非轴对称吸积流可以通过反弹后核中的流体动力学不稳定性自发发展。因此，由这种流体运动发出的引力波是圆偏振的也就不足为奇了。我们在这封信中表明，全球范围内的第二代引力波探测器网络可能能够探测到银河系对面的这种偏振，只要旋转周期短于崩溃前的几秒钟。
2016-06-07 astro-ph.HE gr-qc
First M87 Event Horizon Telescope Results. IX. Detection of Near-horizon Circular Polarization
本研究首次利用EHT 2017年数据探测到M87黑洞近视界的圆偏振发射，通过多种成像方法测得低水平圆偏振，验证了GRMHD磁捕获吸积流模型，并指出法拉第转换是其主导产生机制。
2023-11-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Generation of circular polarization in CMB radiation via nonlinear photon-photon interaction
标准的宇宙学模型确实预测了通过汤姆逊散射的宇宙微波背景辐射（CMB）的强度和线性偏振的可测量的各向异性量，即使这些理论模型没有预测CMB辐射的圆偏振。另一方面，在观测证据中并未排除CMB的圆偏振。在这里，我们估计圆偏振功率谱$C_{l}^{V(S)}$的CMB辐射由于康普顿散射和非线性光子-光子前向散射通过Euler-Heisenberg有效拉格朗日。我们估计了目前$l\sim300$的圆功率谱的平均值为$1(l+1)\,C_{l}^{V(S)}/(2π)\sim 10^{-4}μ\,K^2$，它比最近报道的数据（SPIDER合作）要小，但在未来可实现的实验数据范围内。我们还证明了在原始标量微扰存在下，通过Euler-Heisenberg相互作用可以产生CMB光子的B模偏振，但这种贡献并不显著。
2017-11-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Evidence for cosmic neutrino background form CMB circular polarization
宇宙微波背景的原始各向异性通过康普顿散射被线性极化。另一方面，观测上并不排除宇宙微波背景的原始圆偏振度。在这项工作中，我们讨论的产生的圆偏振的CMB通过它们的散射宇宙中微子背景下，自时代的重组。结果表明，光子-中微子相互作用可以通过$γ+ν\rightarrowγ+ν$过程将平面极化转变为圆极化，CMB的Stokes-V参数与波长呈线性关系，与宇宙中微子背景的平均压强和剪应力扰动呈平方关系，并估计了$C^V$的最大值在几个纳开尔文平方范围内.
2014-08-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Physical Conditions and Variability Processes in AGN Jets through Multi-Frequency Linear and Circular Radio Polarization Monitoring
射电偏振测量是研究活动星系核喷流的物理条件和变率过程的重要工具。然而，由于它们的低水平和可能的去偏振效应，检测它们的线偏振和圆偏振特性是一项具有挑战性的工作。我们开发了一种端到端的数据分析方法，以恢复高精度的未分辨源的偏振特性。应用该方法对2010年7月至2015年1月期间F-GAMMA计划测量的87个活动星系核（AGN）的线偏振和圆偏振进行了恢复，平均周期为1.3个月。在2.64和10.45 GHz之间的四个频率和在4.85和8.35 GHz的圆极化，他们的线极化恢复。再现所观察到的偏振特性的物理条件和诱导其变化的过程进行了研究与全斯托克斯辐射转移代码，模拟同步辐射的建模射流。该模型被用来调查所需的条件，再现所观察到的偏振行为的blazar 3C 454.3，假设所观察到的变化是由于不断发展的内部冲击下游传播。
2016-11-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
