利用LoTSS与DRAGONS揭示跨尺度的法拉第深度相似性

弥漫银河系同步辐射的法拉第旋转是复杂、磁化星际介质（ISM）的强力示踪体，其结构跨越很宽的空间尺度范围，需要干涉阵列和单天线宽带射电偏振观测才能进行完整表征。我们比较了干涉阵列低频阵列两米巡天（LoTSS；120-168 MHz）和单天线自治领射电天体物理观测台全球磁离子介质北天巡天（DRAGONS；350-1030 MHz）中的法拉第旋转，它们在空间尺度和法拉第深度尺度的灵敏度上互为补充。我们计算了偏振强度随法拉第深度变化的一阶矩（M1），生成了两次巡天共有区域的偏振强度加权平均法拉第深度图。尽管在频率或空间尺度覆盖范围上缺乏重叠，这些图在两次巡天之间显示出显著的一致性。在北银极区，M1图在形态上相似，仅在正负M1边界之间存在微小的空间偏移，且具有强逐像素相关性。在南银极区，两次巡天均追踪到了先前在LoTSS中发现的法拉第深度随银经变化的梯度。法拉第深度谱显示超过一半的像素具有一致的数量和峰值位置。通过计算结构函数证明的两次巡天之间强结构相似性，表明磁化ISM中存在跨尺度耦合，使得干涉阵列和单天线观测都能追踪相同的特征。存在差异的实例则指向了消偏振等观测效应占主导地位的ISM构型，或由于局部物理条件导致该耦合失效的情况。