天体物理中的高斯等离子体透镜:折射
天体物理学
2009-10-30 v1
摘要
我们考虑了星际等离子体透镜对遥远射电源折射的几何光学,并将其应用于具有高斯电子柱密度分布的透镜。透镜的折射特性完全由一个无量纲参数α决定,该参数是观测波长、透镜电子柱密度、透镜与观测者距离以及透镜横向直径的函数。观测者与透镜的相对运动会在源的光变曲线中产生调制。等离子体透镜是发散性的,因此当透镜位于视线上时,光变曲线呈现最小值,周围被高于未透镜化通量密度的增强所包围。透镜效应还可能产生焦散、多重成像以及背景源的角位置漂移。若形成焦散,外焦散的间距可约束α,而内焦散的间距可约束透镜的尺寸。我们将分析应用于0954+654(一个我们能在其光变曲线中识别出焦散的源)和1741-038(在散射事件期间及之后获得了偏振观测)。我们发现模型与2.25 GHz观测光变曲线总体一致,但在8.1 GHz时吻合较差。这些差异可能源于透镜亚结构或各向异性形状、仅掠过源的透镜,或未分辨的源亚结构的综合效应。我们的分析对透镜给出了以下约束:朝向0954+654(1741-038)的透镜直径为0.38 AU(0.065 AU),峰值柱密度为0.24 pc cm^{-3}(1E-4 pc cm^{-3}),电子密度为1E5 cm^{-3}(300 cm^{-3})。透镜引起的角漂移在2.25 GHz时为250 mas(0.4 mas)。对于1741-038,我们对其磁场设定了100 mG的上限。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9709249,
title = {The Gaussian Plasma Lens in Astrophysics. Refraction},
author = {Andrew W. Clegg and Alan L. Fey and T. Joseph W. Lazio},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9709249},
year = {2009}
}
备注
26 pages, LaTeX2e using AASTeX macro aaspp4, 11 PostScript figures; to be published in ApJ