Faraday tomography observations with the Low Frequency Array (LOFAR) have unveiled a remarkable network of structures in polarized synchrotron emission at high Galactic latitudes. The observed correlation between LOFAR structures, dust polarization, and HI emission suggests a connection to the neutral interstellar medium (ISM). We investigated this relationship by estimating the rotation measure (RM) of the warm neutral (partially ionized) medium (WNM) in the local ISM. Our work combines UV spectroscopy from FUSE and dust polarization observations from \Planck\ with LOFAR data. We derived electron column densities from UV absorption spectra toward nine background stars, within the field of published data from the LOFAR two-meter sky survey. The associated RMs were estimated using a local magnetic field model fitted to the dust polarization data of \Planck. A comparison with Faraday spectra at the position of the stars suggests that LOFAR structures delineate a slab of magnetized WNM and synchrotron emission, located ahead of the bulk of the warm ionized medium. This conclusion establishes an astrophysical framework for exploring the link between Faraday structures and the dynamics of the magnetized multiphase ISM. It will be possible to test it on a larger sample of stars when maps from the full northern sky survey of LOFAR become available.
Diffuse polarized emission in the LOFAR Two-meter Sky Survey
法拉第层析成像使我们能够映射来自银河系的扩散偏振同步辐射，并利用它来解释星际介质（ISM）中的磁场。我们已经将法拉第层析成像应用于LOFAR两米巡天（LOTSS）的60个观测结果，并在4.3'角分辨率和1 rad m $^{-2}$法拉第深度分辨率下，在高银河纬度产生了覆盖568平方度的法拉第深度立方体镶嵌图，典型的噪声电平为每旋转测量扩展函数（RMSF）每点扩展函数（PSF）50- 100 $μ$ μ（40-80 mK RMSF $^{-1}$）。虽然部分图像受到仪器偏振的强烈影响，但我们在大部分区域观察到漫射偏振发射，典型亮度介于1和6 K RMSF $^{-1}$之间，法拉第深度介于$-7$和+25 rad m $^{-2}$之间。我们观察到许多新的偏振特征，有些长度可达15度。这些包括两个区域，在法拉第深度具有非常均匀的结构，线性梯度;我们测量了这些梯度的陡度为2.6和13 rad m $^{-2}$ deg $^{-1}$。我们还观察到一个梯度和HI丝在本地ISM之间的关系。其他ISM示踪剂也检查了与我们的偏振数据的相关性，没有发现，但在这个地区的大多数示踪剂中看到的信号很少。我们的结论是，LOTSS数据非常适合法拉第层析成像，并与所有的LOTSS数据的全面调查有可能揭示许多新的银河系极化功能和映射出整个北半球的扩散法拉第深度结构。
Low-frequency Faraday rotation measures towards pulsars using LOFAR: probing the 3-D Galactic halo magnetic field
我们确定了法拉第旋转措施（RM）对137个恒星在北方天空中，使用低频阵列（LOFAR）在110-190 MHz的观测。这是迄今为止最大的低频RM目录，由于数据的低频和宽带宽，在RM合成方法的帮助下，平均将现有RM测量的精度提高了20倍。我们首次报告了25个卫星的RM。对RM进行了电离层法拉第旋转校正，以将我们的星表精度提高到约0.1 rad m $^{\rm -2}$。电离层RM校正是目前测量不确定度的最大贡献者。此外，我们发现，法拉第色散函数对pixels是非常法拉第薄-大多数小于0.001 rad m $^{\rm -2}$。我们使用这些新的精确RM测量（结合现有的RM，分散措施和距离估计），以估计星系晕磁场的尺度高度：2.0 $\pm$ 0.3千秒差距的银河系象限I和II以上和以下的银河系平面（我们也评估这些地区的尺度高度分别）。总的来说，我们最初的低频目录提供了有关银河系磁场三维结构的有价值的信息。
The Faraday Rotation Measure Grid of the LOFAR Two-metre Sky Survey: Data Release 2
法拉第旋转测度（RM）星表，或称RM网格，是研究宇宙磁性的宝贵资源。利用LOFAR两米巡天（LoTSS）的第二次数据发布（DR 2），我们制作了一个包含2461个河外高精度RM值的目录，这些值分布在5720度$^{2}$的天空中（对应于$\sim$ 0.43度$^{-2}$的偏振源面数密度）。线性极化和RM特性是使用RM合成从Stokes $Q$和$U$通道图像中推导出来的，角分辨率为20“，频率范围为120至168 MHz，通道带宽为97.6 kHz。发现偏振的总强度源（$>1$ mJy束$^{-1}$）的分数为$\sim$ 0.2%。中值探测阈值为0.6毫焦束$^{-1}$（$8σ_{QU}$），中值RM不确定度为0.06 rad m $^{-2}$（尽管在电离层RM校正后，系统不确定度可能高达0.3 rad m $^{-2}$）。检测到的源的偏振度的中值为1.8%，范围为0.05%至31%。与cm波长RM的比较表明LoTSS检测中法拉第复杂性最小，使其成为RM网格研究的理想来源。88%的源获得了宿主星系的识别，以及79%的红移（光度和光谱），中值红移为0.6。当前目录的重点是可靠性而不是完整性，我们预计LoTSS RM Grid的未来版本将具有更高的面数密度。此外，还发现了25颗双星，主要是通过它们的高度线性偏振。
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…
Initial LOFAR observations of Epoch of Reionization windows: II. Diffuse polarized emission in the ELAIS-N1 field
本研究的目的是在ELAIS-N1领域的偏振前景发射，并解决其可能的影响，从低频阵列-再电离时代（LOFAR-EoR）数据的宇宙学21厘米信号的提取。我们使用LOFAR的高波段天线来成像这个区域，并使用RM合成来解开银河系高纬度极化发射的结构。探测到的银河系辐射的亮度温度平均为4 K，偏振强度为-10至+13 rad m^-2（法拉第深度）。总偏振强度和偏振角显示出广泛的形态特征。我们还使用了韦斯特博克综合射电望远镜（WSRT）在350兆赫的图像相同的区域。LOFAR和WSRT图像显示出相似的复杂形态，在可比的亮度水平，但它们的空间相关性非常低。150 MHz时的分数极化（以总强度的百分比表示）为1.5%。在干涉测量数据中，总强度中没有漫发射的迹象，这与较高频率下的结果一致。LOFAR的宽频率范围、良好的角分辨率和灵敏度使其成为研究银河系偏振辐射的精密仪器，法拉第深度的分辨率为1-2 rad m^-2。在150 MHz和350 MHz下观察到的不同极化图案与沿各种法拉第薄发射区域中的视线扭曲的不同源分布一致。极化前景的存在是再电离时代实验的一个严重并发症。为了避免偏振发射泄漏到总强度中（这可能取决于频率），我们需要将整个视场的仪器偏振校准到1%的小部分。
