射电脉冲星偏振的起源

射电脉冲星轮廓的偏振涉及许多理解不足且引人入胜的现象，例如存在强度相当的正交偏振模式（orthogonal polarisation modes, OPMs）、偏振角（polarisation angle, PA）曲线严重扭曲成与旋转矢量模型（rotating vector model, RVM）不一致的形状，以及在 OPM 跳变处圆偏振 V 可达最大（而非为零）的强圆偏振。本文表明，强度相当的 OPM 和大的 V 的存在源于自然传播模式中相位延迟波的相干叠加，这些波由一个入射的线偏振信号产生。相干模式叠加意味着与已知的非相干情况相反的偏振特性，特别是 OPM 跳变发生在 V 的峰值处，而 V 在线偏振占比 L/I 的最大值处改变符号。这些特征对于解释各种观测到的偏振效应不可或缺。研究表明，发射机制和传播效应的统计特性可以在一个简单的相干模式叠加模型中有效参数化，该模型已成功应用于复杂的偏振现象，例如 PSR B1913+16 的阶梯状 PA 曲线以及脉冲星 B1933+16 和 B1237+25 核成分内 PA 曲线的强烈扭曲。相干模式叠加的引入为许多新的偏振效应开辟了可能性，例如相对模式强度的反转、与 V 峰值重合的 L/I 双极小值、弱偏振辐射中的 45 度 PA 跳变以及环状核 PA 扭曲。对模式叠加相干性的经验处理使得对脉冲星偏振的理解能够超越 RVM 模型。