射电脉冲星磁层的斯托克斯层析成像 I：线偏振

脉冲星射电辐射的偏振研究传统上集中于斯托克斯矢量 (I, Q, U, V) 随脉冲经度的变化，特别强调线偏振分量的位置角 (PA) 旋进。用旋转矢量模型解释 PA 旋进受到轴对称磁场假设以及输出相对于脉冲星取向和磁几何简并性的限制；后两个性质的不同组合可以产生相似的 PA 旋进。本文引入了斯托克斯相位肖像作为一种补充诊断工具，可以借此更准确地推断取向和磁几何。斯托克斯相位肖像在 I-Q、I-U 和 Q-U 平面上呈现出独特的图案，其形状敏感地依赖于磁几何、倾角、射束与偏振图案以及发射高度。我们为纯偶极场和电流修正偶极场、实心核心射束和空心锥射束，以及两种经验线偏振模型（$L/I = \cos \theta_0$ 和 $L/I = \sin \theta_0$，其中 $\theta_0$ 是发射点的余纬）构建了斯托克斯相位肖像和 PA 旋进的查找表。我们将查找表与欧洲脉冲星网络在线数据库中 24 颗脉冲星的实测相位肖像进行了比较。我们在 60% 的天体中发现了证据，表明射电发射区域可能显著偏离低高度，即使当 PA 旋进呈 S 形和/或脉冲宽度-周期关系得到很好满足时也是如此。另一方面，如果发射高度超过光柱半径的约 10%，则数据可以得到充分解释。我们得出结论，在未来解释射电脉冲星偏振数据时，应将斯托克斯相位肖像与 PA 旋进和脉冲轮廓同时进行分析。