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局地大尺度星际磁场反转的三维模型

星系天体物理 2025-12-09 v2

摘要

我们利用加拿大自治领射电天文台(DRAO)全球磁离子介质巡天(GMIMS)北天部分(DRAGONS)探测太阳周围1 kpc内大尺度银河磁场的三维几何结构。DRAGONS是350至1030 MHz频率范围内覆盖赤纬-20° < δ < 90°的北天全新全偏振巡天,是GMIMS的一个组成部分。由DRAGONS在500 MHz以上产生的法拉第深度谱的一阶矩揭示了具有大角尺度的法拉第深度结构,其符号在南银半球仅交替一次,在北银半球交替两次,这种模式在其他法拉第旋转数据集中也有体现。DRAGONS是首个在保持对宽法拉第深度结构敏感性的同时实现高法拉第深度分辨率的巡天,从而首次实现了银经-法拉第深度图的使用。这些图揭示了天空中的法拉第复杂结构,表明存在发射和法拉第旋转混合的板状情景。这种复杂性叠加在出现在一阶矩图中的相同大尺度法拉第深度模式之上。我们将这些模式建模为一条沿对角线切入银盘并在银道坐标中经过太阳上方的磁场反转。我们将该反转描述为一个平面,其法向量平行于沿(ℓ, b)=(168.5°, -60°)方向的线,并估计其距离在0.25至0.55 kpc之间。我们的结果表明,观测到的法拉第天空的很大一部分可能由局地磁场构型主导。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.03332,
  title  = {A three-dimensional model for the reversal in the local large-scale interstellar magnetic field},
  author = {Rebecca A. Booth and Anna Ordog and Jo-Anne Brown and T. L. Landecker and Alex S. Hill and Jennifer L. West and Minjie Lei and S. E. Clark and Andrea Bracco and John M. Dickey and Ettore Carretti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.03332},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in The Astrophysical Journal