A2199 星系团内磁场功率谱

我们通过分析中心射电源 3C338 的偏振辐射，研究了冷核星系团 A2199 中的磁场功率谱。来自射电发射等离子体的偏振辐射在穿过磁电离星系团内介质时，会因法拉第旋转而发生调制。我们利用甚大阵列（Very Large Array）在 1665 至 8415 MHz 频段的观测数据，生成了该射电星系详细的法拉第旋转量图和偏振分数图。我们模拟了具有不同幂律功率谱的高斯随机三维磁场模型，并假设磁场强度随热气体密度呈径向递减，关系为 $n_e^{\eta}$。通过贝叶斯方法比较合成图像与观测图像，我们限制了与星系团内介质相关的磁场强度和结构。我们发现，A2199 中朝向 3C338 的法拉第旋转与磁场幂律功率谱一致，其特征指数为 $n=(2.8 \pm 1.3)$，波动尺度的最大值和最小值分别为 $\Lambda_{max}=(35 \pm 28)$ kpc 和 $\Lambda_{min}=(0.7 \pm 0.1)$ kpc。通过在建模中纳入与射电星系瓣重合的 X 射线空洞，我们得出星系团中心的磁场强度为 $<B_0>=(11.7 \pm 9.0) \mu G$。在更远处，磁场随半径减小，遵循气体密度的 $\eta=(0.9 \pm 0.5)$ 次幂规律。