磁化星系盘模拟中的法拉第旋转量度与同步辐射发射特征

我们分析了具有超新星驱动星际湍流和自洽化学过程的类银河系盘模拟中磁场的观测特征。具体而言，我们对 SILCC 项目的两个模拟数据集进行后处理，针对两个初始磁场振幅 $B_0 =$ 3 和 6 $\mu$G，研究法拉第旋转量度（RM）和同步辐射光度的演化。在计算 RM 时，考虑了三种不同的电子密度 $n_e$ 模型：恒定电子密度，以及分别基于电离物质密度和总气体比例的两个估计值。我们的结果表明，RM 轮廓对 $n_e$ 模型极为敏感，这说明了利用法拉第 RM 探测磁场时精确观测/估计电子分布的重要性。作为磁场的第二个观测量，我们使用半解析宇宙线模型估计模拟中的同步辐射光度。我们发现同步辐射光度随时间下降，这与模拟中磁能的衰减有关。磁能、宇宙射线与热能密度之比表明，对于星际介质的大多数区域，能量均分假设并不成立。特别是，对于宇宙射线与磁能之比，能量均分假设可能导致对观测到的同步辐射发射的错误解释。