利用偏振弥漫银河系辐射重建银河系磁场：形式化方法及在 $Planck$ 数据上的应用

银河系偏振同步辐射与热尘埃辐射是研究银河系磁场（GMF）并约束其规则与湍流分量强度和几何结构的主要工具。本文中，我们回顾了这两类偏振银河系辐射分量的建模，并给出了最优利用现有数据集的策略。我们研究了一种马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）方法，通过最大似然分析约束模型参数空间，主要关注尘埃偏振辐射。基于模拟，我们证明该方法可用于约束规则 GMF 几何。对约化 Stokes 参数进行拟合时，该重建仅微弱依赖于银河系尘埃颗粒密度分布重建的精度。然而，当如当前观测约束所提示地引入与规则分量同量级的一个湍流分量时，除螺距角外重建质量下降。最后，我们将该方法应用于一组 $Planck$ 在 353 GHz 的偏振图，获得了基于 MCMC 的、来自偏振弥漫银河系热尘埃辐射的大尺度规则 GMF 分量首批约束。通过检验尘埃密度分布与 GMF 几何的各种模型，我们证明推断 GMF 大尺度几何性质是可行的。我们得到了相干的银河系磁场三维（3D）视图，并由此推断平均螺距角为 27 度、散布为 14%，与文献中由同步辐射所得结果一致。