M 101 中的射电偏振与磁场结构
星系天体物理
2016-03-30 v1
摘要
我们使用 Effelsberg 望远镜在 6.2 cm 和 11.1 cm 波长观测了螺旋星系 M 101 的总连续辐射和偏振连续辐射。我们利用这些数据研究 M 101 中的各种辐射成分以及磁场的性质。热辐射与非热辐射的分离表明，热辐射与旋臂密切相关，而非热辐射分布更平滑，表明宇宙线电子从其起源地扩散开来。两种辐射的径向分布均在 R=16 kpc 附近出现转折，此后陡降至约 5 kpc 的指数尺度长度，这比 R<16 kpc 时小约 2.5 倍。偏振辐射的分布于 R=12 kpc 附近有宽最大值，且在 R=16 kpc 以外也以约 5 kpc 的尺度长度下降。似乎在 R=16 kpc 附近 M 101 的结构发生了重大变化，这也影响了随机和有序磁场强度的分布。在 R=16 kpc 以外，两种磁场的径向尺度长度约为 20 kpc，这意味着它们降至约 0.3 \mu G（在最大的光学延伸 R=70 kpc 处）。总磁场的等分区强度范围从 R<2 kpc 处的近 10 \mu G 到 R=22-24 kpc 处的 4 \mu G。由于随机场在 M 101 中占主导，波长无关偏振是主要的偏振机制。我们表明，造成平均直径 <625 pc 的 HI 壳层的能量事件可能部分导致此现象。在半径 <24 kpc 处，随机磁场依赖于单位面积恒星形成率，幂律指数为 0.28±0.02。有序磁场通常与旋臂对齐，其螺距角比 HI 细丝的螺距角大约 8{\deg}。
引用
@article{arxiv.1601.06171,
title = {Radio polarization and magnetic field structure in M 101},
author = {E. M. Berkhuijsen and M. Urbanik and R. Beck and J. L. Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.06171},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in A&A