基于星光辉偏振的磁化星际介质层析: PASIPHAE 视线反演方法
星系天体物理
2023-03-01 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们提出首个利用恒星偏振测量与距离对磁场天空平面取向进行层析分解的贝叶斯方法。这一独立的层析反演方法在尘埃区域内三维重建磁化星际介质(ISM)方面迈出了重要一步。我们建立了一个模型,其中磁化且含尘的 ISM 的偏振信号由不同距离处的薄层描述。我们的建模能够推断单个尘埃云引起的平均偏振(振幅与取向),并以通用方式考虑湍流引起的散射。我们给出了一个显式考虑偏振与视差不确定性的似然函数。我们发展了通过嵌套采样方法最大化对数似然来重建磁化 ISM 的框架。我们在模拟数据上测试了我们的贝叶斯反演方法,考虑了来自 Gaia 的现实不确定性以及目前计划观测策略下光学偏振巡天 PASIPHAE 的预期不确定性。我们证明,只要云对其背景恒星引起的偏振高于采用巡天曝光时间和系统不确定度水平下的 ,我们的方法就能有效恢复云属性。我们的方法不仅能恢复平均偏振属性,还能刻画内禀散射,从而创造刻画 ISM 湍流与磁场强度的新途径。最后,我们将方法应用于一个具有已知视线分解的现有星光辉偏振数据集,证明与先前结果一致且改进了云属性不确定度的量化。
引用
@article{arxiv.2208.02278,
title = {Starlight-polarization-based tomography of the magnetized interstellar medium: PASIPHAE's line-of-sight inversion method},
author = {V. Pelgrims and G. V. Panopoulou and K. Tassis and V. Pavlidou and A. Basyrov and D. Blinov and E. Gjerløw and S. Kiehlmann and N. Mandarakas and A. Papadaki and R. Skalidis and A. Tsouros and R. M. Anche and H. K. Eriksen and T. Ghosh and J. A. Kypriotakis and S. Maharana and E. Ntormousi and T. J. Pearson and S. B. Potter and A. N. Ramaprakash and A. C. S. Readhead and I. K. Wehus},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.02278},
year = {2023}
}
备注
Closely matches the published version: A&A 670, A164, 2023 The accompanying code (BISP-1) is available at https://github.com/vpelgrims/Bisp_1