M82 - 射电连续谱与偏振研究 I. 数据归约与宇宙线传播
星系天体物理
2017-10-12 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
通过对具有等效恒星形成率的本地星暴对应体进行研究，可以探究磁场和宇宙线传播在早期宇宙反馈过程中的潜在作用。我们对 WSRT 的存档数据进行了归约，并引入了一种新的校准技术，以达到 M82 复杂源形态所需的高动态范围。将这些数据与存档的 VLA 数据相结合，生成了 3cm、6cm、22cm 和 92cm 的总功率图。数据显示，3/6cm 波长的发射局限于核心区域，而 22/92cm 波长的发射则形成了一个 largely 扩展的晕，延伸至距星系中平面高达 4kpc 处，灵敏度极限分别为 90muJy 和 1.8mJy。利用这些结果计算出核心区域的磁场强度为 98muG，晕区为 24muG。根据对自由 - 自由损耗的观测，估计电离介质的填充因子为 2%。我们发现核心区域的射电辐射主要由非常致密的 HII 区和超新星遗迹主导，而周围介质则充满了热 X 射线气体和中性气体。在核心区域，辐射频率高于 1.4 GHz 的宇宙线遭受强烈的同步辐射和逆康普顿损耗，无法到达晕区。即使是辐射波长较长的宇宙线，也只有在假设存在多个星暴时期且光子场密度变化一个数量级的情况下，才能形成观测到的 kpc 尺度的晕。这些发现，加上 Halpha、PAH+ 与我们的射电连续谱数据之间的强相关性，表明磁场冻结在电离介质中并由运动学机制驱动流出星系。
引用
@article{arxiv.1209.5552,
title = {M82 - A radio continuum and polarisation study I. Data reduction and cosmic ray propagation},
author = {B. Adebahr and M. Krause and U. Klein and M. Wezgowiec and D. J. Bomans and R. -J. Dettmar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.5552},
year = {2017}
}
备注
17 pages, 17 figures, to be published in A&A