Measuring cosmic magnetic fields by rotation measure-galaxy cross-correlations in cosmological simulations
Measuring cosmic magnetic fields by rotation measure-galaxy cross-correlations in cosmological simulations
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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
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发表时间：
2010
影响因子：
4.8
通讯作者：
Donnert
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Stasyszyn;Donnert
利用宇宙磁流体动力学（MHD）方法模拟星系团和星系丝中的磁场，通过测量星系密度场和法拉第旋转测度（RM）之间的互相关函数，评估了推测星系丝中磁场强度的可能性.我们还测试了最近的估计的可靠性，考虑到当前数据集的数据质量和银河前景（GF）去除的问题。除了两个自洽的模拟宇宙学磁场的基础上原始种子场和银河系外流分析在这里，我们还探讨了更大范围的模型按比例放大所产生的磁场的模拟之一。我们发现，如果一个非归一化估计的互相关函数和GF去除程序被使用，宇宙学信号的可检测性只可能为未来的仪器（如SKA和ASKAP）。然而，将观测到的RM信号映射到宇宙的潜在磁化（在空间和时间上）是一项极具挑战性的任务，这受到我们模型参数的模糊性以及低密度环境中RM信号的弱响应的限制。因此，我们的结论是，目前的数据不能限制大尺度结构内磁场的振幅和分布，需要对宇宙内磁场的建立和分布进行详细的理论理解，以解释未来的观测结果。
Using cosmological magnetohydrodynamical (MHD) simulations of the magnetic field in galaxy clusters and filaments, we evaluate the possibility to infer the magnetic field strength in filaments by measuring cross-correlation functions between Faraday rotation measures (RM) and the galaxy density field. We also test the reliability of recent estimates considering the problem of data quality and Galactic foreground (GF) removal in current data sets. Besides the two self-consistent simulations of cosmological magnetic fields based on primordial seed fields and galactic outflows analysed here, we also explore a larger range of models scaling up the resulting magnetic fields of one of the simulations. We find that, if an unnormalized estimator for the cross-correlation functions and a GF removal procedure is used, the detectability of the cosmological signal is only possible for future instruments (e.g. SKA and ASKAP). However, mapping of the observed RM signal to the underlying magnetization of the Universe (both in space and time) is an extremely challenging task which is limited by the ambiguities of our model parameters, as well as to the weak response of the RM signal in low-density environments. Therefore, we conclude that current data cannot constrain the amplitude and distribution of magnetic fields within the large-scale structure and a detailed theoretical understanding of the build-up and distribution of magnetic fields within the Universe will be needed for the interpretation of future observations.
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DOI：
--
发表时间：
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期刊：
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通讯作者：
Arbeitsgemeinschaft Extraterrestrische Forschung
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L. Valkunas