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双星射电辐射的极化

高能天体物理现象 2024-11-26 v1

摘要

活跃星系核(AGNs)中的超大质量黑洞发射出相对论喷流,辐射贯穿整个电磁波谱。双星是AGNs的一个子类,其中喷流的非热辐射被强烈聚焦,因为喷流方向几乎指向观察者。多频率极化测量正在成为双星喷流的强大探针,特别是随着Imaging X-ray Polarimetry Explorer(IXPE)空间望远镜的应用。IXPE主要针对高同步化峰值(HSP)双星进行观测,其中光学和X射线辐射均可归因于来自非热电子群的同步辐射。HSP双星的观测显示,极化程度 strongly 色彩化(ΠX/ΠO27\Pi_{\rm X}/\Pi_{\rm O} \sim 2-7),而电气向量位置角(EVPA)几乎独立于观察频率(ΨXΨO\Psi_{\rm X}\simeq\Psi_{\rm O})。这种极化程度的强烈色彩化被解释为非热电子通过冲击波加速的证据。我们提出一种自然解释IXPE观测的替代方案。我们研究了几乎正对观察的轴对称喷流的同步辐射极化。我们显示,随着辐射电子分布变得更软,极化程度在高光子频率上显著增加,而EVPA几乎保持不变。轴对称喷流中极化程度的色彩化远强于均匀磁场的情况。我们的结果表明,电磁场拓扑是解释双星喷流多频率极化观测的关键。另一方面,这些观测可能比此前认为的那样不那么敏感于特定的粒子加速过程(例如冲击波或磁重联)。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.16389,
  title  = {Polarization of synchrotron radiation from blazar jets},
  author = {Filippo Bolis and Emanuele Sobacchi and Fabrizio Tavecchio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16389},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 2 figures, accepted for publication by PRD