LOFAR对巨射电星系星系际磁场的观测

巨射电星系(GRGs)是物理尺度很大、远远超出其宿主星系环境的射电源。它们的偏振性质受到在Mpc尺度上弥漫于星系际介质中、约束很差的磁场影响。此类射电源的低频($<$ 200 MHz)偏振研究现在可由LOFAR实现。在此我们研究在LoTSS中探测到的GRGs样本的偏振性质和法拉第旋转量(RM)。这是首个基于物理尺度筛选的大样本射电星系低频偏振研究。我们探索其低密环境的磁离子性质,并利用射电瓣的法拉第旋转性质探测星系际磁场。我们在120-168 MHz波段使用RM合成来搜索偏振辐射,并推导每个探测到源成分的RM和偏振分数。我们利用来自NVSS的影像研究1.4 GHz与144 MHz之间的退偏振。从240个GRGs样本中,我们探测到37个源的偏振,其总流量密度均高于56 mJy。探测到的GRGs在1.4 GHz和144 MHz的偏振分数与少量法拉第退偏振(法拉第弥散$<$ 0.3 rad m$^{-2}$)一致。我们的分析表明,这些射电瓣正膨胀进入低密度($<10^{-5}$ cm$^{-3}$)、由弱磁场($<$0.1 $\mu$G)弥漫且涨落尺度为3至25 kpc的局部环境。前景星系团的存在似乎将偏振探测率影响至2R$_{500}$。总体而言,本工作展示了LOFAR量化这些GRGs所处稀薄环境的能力,并凸显它们作为高精度探测星系际介质和银河系磁场的优秀统计样本。