通过体积光线追踪研究极端散射事件
星系天体物理
2024-01-19 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
极端散射事件(ESEs)表现为在数周至数月的延长周期内,通量密度发生剧烈()的下降。理论认为,离散的等离子体透镜结构会散射由脉冲星等遥远源产生的无线电波,导致 ESE 光变曲线中标志性的通量密度下降和特征焦散尖峰。虽然现有文献中的等离子体透镜模型重现了 ESE 光变曲线的关键特征,但它们都面临着比周围星际介质(ISM)高出数个数量级的过高密度和过高压力的问题。我们通过求解程函方程,对解析的体积等离子体透镜模型进行数值光线追踪来模拟 ESEs。连接光线的 Delaunay 三角剖分近似波前,生成从观测者平面到源平面的映射,以解释多重成像。这种程函光线追踪方法针对已知的解析解进行了测试,随后被应用于三维高斯分布电子体密度透镜以及受 Grafton 等人(2023)启发的丝状模型。我们发现数值结果与已建立的解析解收敛,验证了我们的数值方法,并重现了类似 ESE 的光变曲线。我们的数值光线追踪方法也非常适合探索体积湍流以及片状透镜的透镜效应,相关工作目前正在进展中。
引用
@article{arxiv.2312.02047,
title = {Investigating Extreme Scattering Events by Volumetric Ray-tracing},
author = {Kelvin Au and Jason D. Fiege and Adam Rogers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.02047},
year = {2024}
}
备注
24 pages, 9 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal