New constraints on the magnetization of the cosmic web using LOFAR Faraday rotation observations
New constraints on the magnetization of the cosmic web using LOFAR Faraday rotation observations
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使用 LOFAR 法拉第旋转观测对宇宙网磁化强度的新约束
DOI：
10.1093/mnras/staa1395
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
O’Sullivan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
O’Sullivan
通过法拉第旋转效应测量河外磁场的性质，为理解宇宙磁性的起源和演化提供了一种手段。在这里，我们使用LOFAR两米巡天（LoTSS）的数据来计算密切对河外射电源的法拉第旋转测量（RM）。通过考虑物理对（如双叶射电星系）和非物理对（如天空中近距离投射的源）之间的RM差（ΔRM），我们在统计上隔离了河外磁场对非物理对之间沿着视线方向的ΔRM的贡献。从我们的分析中，我们发现物理和非物理对的ΔRM分布之间没有显著差异，将多余的法拉第旋转贡献限制在<1.9 rad m−2（置信度）。我们使用这个限制与一个简单的模型，一个不均匀的宇宙放置一个上限为4 nG的宇宙学共同运动的磁场强度的Mpc尺度。我们还比较了RM的数据与一个更现实的宇宙学磁流体动力学模拟套件，探索不同的磁成因的情况。目前的数据无法排除由星系和活动星系核外流等天体物理过程导致的大尺度结构磁化，以及种子磁场强度<0.5 nG的简单原始情景;而更强的原始场或在细丝中具有发电机放大的模型则不受欢迎。
Measuring the properties of extragalactic magnetic fields through the effect of Faraday rotation provides a means to understand the origin and evolution of cosmic magnetism. Here, we use data from the LOFAR Two-Metre Sky Survey (LoTSS) to calculate the Faraday rotation measure (RM) of close pairs of extragalactic radio sources. By considering the RM difference (ΔRM) between physical pairs (e.g. double-lobed radio galaxies) and non-physical pairs (i.e. close projected sources on the sky), we statistically isolate the contribution of extragalactic magnetic fields to ΔRM along the line of sight between non-physical pairs. From our analysis, we find no significant difference between the ΔRM distributions of the physical and non-physical pairs, limiting the excess Faraday rotation contribution to <1.9 rad m−2(confidence). We use this limit with a simple model of an inhomogeneous universe to place an upper limit of 4 nG on the cosmological co-moving magnetic field strength on Mpc scales. We also compare the RM data with a more realistic suite of cosmological magnetohydrodynamical simulations that explore different magnetogenesis scenarios. Both magnetization of the large-scale structure by astrophysical processes such as galactic and AGN outflows, and simple primordial scenarios with seed magnetic field strengths <0.5 nG cannot be rejected by the current data; while stronger primordial fields or models with dynamo amplification in filaments are disfavoured.
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影响因子：
4.8
作者：
S. Hackstein;M. Bruggen;F. Vazza;B. Gaensler;V. Heesen
通讯作者：
S. Hackstein;M. Bruggen;F. Vazza;B. Gaensler;V. Heesen
从河外法拉第旋转数据大样本中检测河间磁场的统计技术
DOI：
10.1088/0004-637x/790/2/123
发表时间：
2014
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
T. Akahori;B. Gaensler;D. Ryu
通讯作者：
D. Ryu
超高能宇宙线各向异性对河外磁场强度的上限
DOI：
10.3847/1538-4357/aac777
发表时间：
2018
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
Bray J
通讯作者：
Bray J
DOI：
10.1088/0004-637x/695/1/156
发表时间：
2008-11
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
L. Saripalli;R. Subrahmanyan
通讯作者：
L. Saripalli;R. Subrahmanyan
通过旋转测量宇宙学模拟中的星系互相关来测量宇宙磁场
DOI：
10.1111/j.1365-2966.2010.17166.x
发表时间：
2010
影响因子：
4.8
作者：
Stasyszyn;Donnert
通讯作者：
Donnert