利用当前与未来射电望远镜的 Faraday 旋转测量合成识别磁场结构
天体物理仪器与方法
2015-06-04 v6
摘要
我们研究了基于小波的 Faraday 旋转测量（RM）合成方法是否能帮助我们识别延伸磁化天体（如星系和星系团）中的规则磁场与湍流磁场结构。小波使我们能够以尺度依赖的方式重新表述 RM 合成方法，并将数据可视化为 Faraday 深度与尺度的函数。我们展示了识别磁场结构的观测测试。具有规则磁场的区域在 Faraday 空间（“Faraday 谱”）中生成一个宽阔的“盘”，当宇宙射线电子的分布比热电子的分布更宽时，会出现两个“角”。每一次磁场反转都会在该“盘”上生成一个不对称的“角”。具有湍流磁场的区域可以被识别为由许多分量组成的“Faraday 森林”。这些测试被应用于各种综合孔径射电望远镜的频段范围。我们论证了最大波长与最小波长之比决定了在 Faraday 空间中可识别的尺度范围。要可靠地识别磁场结构，需要分析在宽且连续的波长范围内观测到的位置-位置-Faraday 深度空间（“PPF cubes”）中的数据立方体，从而允许在 Faraday 空间中识别大范围的尺度以及获得高分辨率。计划中的 Square Kilometre Array (SKA) 将满足这一条件，并接近成为一台完美的“Faraday 望远镜”。将 Low Frequency Array (LOFAR) 和 Expanded Very Large Array (EVLA) 的数据结合起来，似乎是在所有尺度上识别磁场结构的一种有前景的方法。加入来自 Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) 或 Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT) 的中频段数据将填补 LOFAR 和 EVLA 频段范围之间的空白。
引用
@article{arxiv.1204.5694,
title = {Recognizing magnetic structures by present and future radio telescopes with Faraday rotation measure synthesis},
author = {R. Beck and P. Frick and R. Stepanov and D. Sokoloff},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.5694},
year = {2015}
}