Active Galactic Nuclei (AGN) are some of the most luminous and extreme environments in the Universe. The central engines of AGN, believed to be super-massive black-holes, are fed by accretion discs threaded by magnetic fields within a dense magneto-ionic medium. We report our findings from polarimetric Very-long-baseline Interferometry (VLBI) observations of quasar NRAO150 taken in October 2022 using a combined network of the Very Long Baseline Array (VLBA) and Effelsberg 100-m Radio Telescope. These observations are the first co-temporal multi-frequency polarimetric VLBI observations of NRAO150 at frequencies above 15GHz. We use the new VLBI polarization calibration procedure, GPCAL, with polarization observations of frequencies of 12GHz, 15GHz, 24GHz, and 43GHz of NRAO150. From these observations, we measure Faraday rotation. Using our measurement of Faraday rotation, we also derive the intrinsic electric vector position angle (EVPA0) for the source. As a complementary measurement we determine the behavior of polarization as a function of observed frequency. The polarization from NRAO150 only comes from the core region, with a peak polarization intensity occurring at 24GHz. Across the core region of NRAO150 we see clear gradients in Faraday rotation and EVPA0 values that are aligned with the direction of the jet curving around the core region. We find that for the majority of the polarized region the polarization fraction is greater at higher frequencies, with intrinsic polarization fractions in the core 3%. The Faraday rotation gradients and circular patterns in EVPA0 are strong evidence for a helical/toroidal magnetic field, and the presence of low intrinsic polarization fractions indicate that the polarized emission and hence the helical/toroidal magnetic field, occur within the innermost jet.
Helical radio jets as probes of magnetised cluster environments: Periodic Faraday Rotation Revealed in the Corkscrew Galaxy by POSSUM
Australian National University(澳大利亚国立大学);CSIRO Space & Astronomy(联邦科学与工业研究组织空间与天文部门);SKA Observatory(平方公里阵列望远镜观测站);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);University of Minnesota(明尼苏达大学);Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学)
研究利用ASKAP Band 2对螺旋尾状射电星系进行极化观测,通过检测法拉第旋转量振荡及相关分析,探究其能否揭示主导法拉第旋转介质,结果表明螺旋射流结构有望探测磁化星系团环境。
Helical randomization of magnetized Galactic and galaxy clusters plasmas: from magnetorotational disc dynamo to the Faraday rotation and synchrotron emission skies
Hints of High Core Faraday Rotations from a Joint Analysis of VLBA and Optical Polarization Data
虽然射电巨响的活动星系核(AGN)的连续体通常在几乎整个光谱上都由同步辐射控制,但尚不清楚射电和高频辐射是起源于喷流的同一部分还是不同部分。最近已经发现了几种不同的基于偏振数据的无线电-光学相关性,这表明光学和无线电偏振可能密切相关,并且相应的发射区域可能是共空间的(Gabuzda et. al 2006,Jorstad et al. 2007,D 'Arcangelo et al. 2007)我们对大约40个活动星系核样本的光学和VLBA偏振数据的联合分析表明,在对推断的VLBA核心法拉第旋转进行校正后,大多数BL Lac天体和一些类星体具有对准的VLBA核心偏振和光学偏振,尽管许多类星体的VLBA核与光学偏振角之间也没有明显的关系。这可能表明,并不是所有的活动星系核在其喷流中都有光辐射和射电辐射的共空间区域。然而,另一种可能性是,一些7 mm-2 cm VLBA核心的法拉第旋转大约为数万rad/m^2,由于观测到的偏振角中的n*pi模糊性,我们的三频数据不能正确拟合,导致核心法拉第旋转的影响被错误地扣除,从而导致不正确的“零波长”无线电偏振角。Zavala & Taylor(2004)和Jorstad et al.(2007)的秒差距尺度法拉第旋转研究结果支持这种高核心法拉第旋转的可能性。
Submillimeter polarization and variability of quasar PKS 1830-211
活动星系核的偏振被解释为磁场在发射和准直相对论射电喷流中的作用的路标。在这里,我们报告了一个清晰的偏振信号的ALMA观测引力透镜类星体PKS 1830-211在亚毫米波长(波段9,650 GHz)的检测。将差分偏振测量技术应用于类星体的两张紧凑透镜图像,我们估计一张透镜图像的分数偏振约为5%,而另一张图像几乎未偏振,这意味着偏振活动在几周的时间尺度上变化。随着额外的ALMA波段7和8(300-500 GHz之间)的伴随数据,我们约束几个$10^5$ rad m $^{-2}$的法拉第旋转。我们还观察到在波段9中一小时内通量密度变化约为10%。这项工作表明,差分分析可以提取高精度的信息(通量密度比和偏振)的校准问题,从解决来源在亚毫米域。
A VLA Polarimetric Study of the Galactic Center Radio Arc: Characterizing Polarization, Rotation Measure, and Magnetic Field Properties
射电弧是银河系中心最明亮的非热灯丝(NTF)系统之一,位于几个突出的HII区域(镰刀和手枪)和五重星团附近。我们目前的观察弧NTFs使用的S-,C-和X-波段的甚大阵列干涉仪。我们的图像的总强度揭示了大规模的螺旋功能,围绕弧NTFs,非常狭窄的sub-expression,紧凑的源沿NTFs。偏振强度的分布被限制在沿着NTF的相对小的区域内。存在似乎缺乏总强度对应物的细长偏振结构。我们检测到的旋转测量值范围从-1000到-5800 rad m $\rm^{-2}$,可能是由外部法拉第旋转沿视线。在校正法拉第旋转后,发现固有磁场取向通常跟踪NTF的范围。然而,在Arc NTF的几个区域中的固有磁场示出了相对于NTF的范围旋转的有序图案。我们认为这种变化的模式可能是由沿视线的额外磁化源引起的,因此我们在观测中观察到两个叠加的场系统。我们认为射电弧附近的大尺度螺旋段可能是这样一个源的组成部分,导致这些变化的内在磁场,和一些变化的极化和旋转测量值沿NTFs。
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。
Magnetic fields in star-forming systems (II): examining dust polarization, the Zeeman effect, and the Faraday rotation measure as magnetic field tracers
Radio Polarization Properties of Quasars and Active Galaxies at High Redshifts
我们提出了有史以来最大的样本的无线电偏振特性的$z>4$源,14个源具有显着的偏振检测。利用Karl G.利用Jansky甚大阵,我们获得了37个射电源的静止坐标系总强度和偏振特性,其中9个射电源的光谱红移在$1 \le z \le 1.4$范围内,另外28个射电源的光谱红移在$3.5 \le z \le 6.21$范围内。拟合斯托克斯$I$和分数偏振光谱,法拉第旋转措施得到使用旋转措施合成和$QU$拟合。利用476个偏振源的存档数据,我们比较了高红移($z>3$)源的性质,一个$15\,$ GHz的静止帧亮度匹配样本的低红移($z<3$)源,调查如果在高红移的无线电源的偏振特性是本质上不同于那些在低红移。我们发现一个平均值的旋转测量绝对值,校正银河系旋转,$50 \pm 22\,$ rad m $^{-2}$的$z>3$源和$57 \pm 4\,$ rad m $^{-2}$的$z<3$。虽然有一些迹象表明,较低的内在旋转措施,在高$z$可能是由于更高的去极化从高密度的环境,使用几个统计测试,我们发现没有显着差异,低和高红移源。需要更大的样本来确定任何真正的物理差异。
VAPOLA - A multiyear, multiband polarization survey of AGNs and Sgr A* at millimeter wavelengths with ALMA II. Spectropolarimetric properties and their evolution from 2017 to 2023
Universidade de São Paulo(圣保罗大学);INAF – Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文研究所);Università degli Studi di Cagliari(卡利亚里大学);INFN, Sezione di Cagliari(意大利国家核物理研究所卡利亚里分部);University of Balearic Islands(巴利阿里群岛大学);Institute of the Balearic Islands (IAIB)(巴利阿里群岛研究所);Health Research Institute of the Balearic Islands (IdISBa)(巴利阿里群岛健康研究所);Max-P(马克斯·普朗克)
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);SKA Observatory(平方公里阵列望远镜观测站);The Australian National University(澳大利亚国立大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Hamburg University(汉堡大学);INAF – Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文分部)