壳型超新星遗迹的射电偏振图 I. 随机磁场分量与薄壳模型的影响

来自壳型超新星遗迹（SNRs）的射电同步辐射发射的强度与偏振图包含大量信息，尽管不易解释。为了推导对发射率的三维空间分布以及有序与随机磁场（MFs）结构的限制，我们在此提出一种对 SNRs 中发射与偏振图进行建模的方案。我们首先将同步辐射发射的经典处理推广到磁场由有序磁场加上各向同性随机分量构成、且具有任意相对强度的情况。在粒子能量为幂律分布的情形下，我们导出了形式上与经典情形相似的分析公式。我们还处理了完全随机上游场经历激波压缩的情形，并预言此情形下的偏振分数应高于通常在 SNRs 中测量到的值。我们将上述处理实现为一个代码，其模拟发射壳层的观测偏振发射，同时也考虑了内部法拉第旋转的影响。最后，我们展示了相对于观测者不同取向、湍流磁场分量水平、法拉第旋转水平、发射率分布（桶形或限于极冠）以及有序磁场分量几何（切向于壳层或径向）的模拟图。对其分析使我们能够勾勒出有助于解释射电强度与偏振图的性质。