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以相邻河外射电源法拉第旋转差异探测宇宙磁场

宇宙学与河外天体物理 2019-06-26 v1 星系天体物理

摘要

河外射电源的 Faraday 旋转量(RM)提供视线方向磁场的信息,包括来自银河系、源环境及星系际介质(IGM)的贡献。考察天空中相邻源之间 RM 的差异 Δ\DeltaRM 有助于分离这些不同成分。本工作中,我们将 NVSS 中的相邻偏振源分类为随机对或物理对。我们重新计算并修正了 NVSS RM 星表中的不确定度,因其此前被显著高估。我们的样本包含 317 对物理对与 5111 对随机对,均具有银纬 b20|b|\ge20^{\circ}、偏振分数 2%\ge2\% 以及角间距介于 1.,1.^{'}, 2020^{'} 之间。我们发现随机对与物理对的 rms Δ\DeltaRM 分别为 14.9±0.414.9\pm0.4\,rad m2^{-2}4.6±1.14.6\pm1.1\,rad m2^{-2}。这意味着天空中邻近但红移不同的偏振河外源,其 RM 差异大于同一源的两个分量。该约 1010\,rad m2^{-2} 的差异在 5σ5\sigma 下显著,并在不同数据子样本中持续存在。尽管已有其他关于相邻偏振源间 Δ\DeltaRM 的统计研究,本文首次明确证明此部分 RM 差异必为河外起源,从而给出 IGM 的 RM 贡献的严格上限。若 Δ\DeltaRM 源于源本地,则随机源间的本地磁场差异为同一源两分量间差异的两倍。另者,若将 Δ\DeltaRM 差异归因于介入的 IGM,则得到 IGM 磁场强度上限为 4040\,nG。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.02410,
  title  = {Differences in Faraday Rotation Between Adjacent Extragalactic Radio Sources as a Probe of Cosmic Magnetic Fields},
  author = {T. Vernstrom and B. Gaensler and L. Rudnick and H. Andernach},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.02410},
  year   = {2019}
}

备注

26 pages, 13 figures, 3 tables. Accepted for publication in ApJ