faraday dispersion function of spiral galaxies with global...
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Faraday dispersion function of spiral galaxies with global magnetic fields.
熊本大学大学院 自然科学教育部2年 鈴木 真輝共同研究者:江口 開哉・宮下 恭光・高橋 慶太郎(熊本大) 出口 真輔(Radboud University)
Faraday tomography
F(φ) = 1π
P(λ 2 )e−2iφλ2
d−∞
∞
∫ λ 2
P(λ 2 ) =Q + iU = F(φ)e2iφλ2
dφ−∞
∞
∫
ファラデースペクトルF(φ)は偏波強度P(λ2)をフーリエ変換することで得られる。
ファラデースペクトルは様々な情報を含む
φ(r) = 0.8119 ne0
r
∫ B|| i dr
Brentjens, M. A., & de Bruyn, A. G. (2005)
観測量P(λ2) FDF 磁場等の情報?
B(r)
ne
?
Motivation
実空間における特定の状況を想定して、ファラデースペクトルの振る舞いを調べる。
観測量P(λ2) FDF 磁場等の情報
B(r)=(Bx,By)
ne=0.02[cm-3]?
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B = Bcoh + Brandom
Observer
LOS
Ring model
銀河
z軸(face-on)
xy平面
~ ~
Φa
Φb
Φc
Φn…… …
12
3
j
B1
B2
B3
Bj φ1 = φa = C *B1φ2 = φ1 +φb = C *(B1 + B2 )
φ3 = φ2 +φc = C *(B1 + B2 + B3)
…φ j = φn−1 +φn = C * Bk
k=1
j
∑
F(φ)∝ P(φk )k=1
j
∑
銀河をface-onから垂直にスライスした物を考える。(xy平面の一様な銀河をz軸方向に 重ね合わせると仮定)
face-on(z軸)
LOSθ
Fujimoto & Sawa et al.1990
Type of spiral galaxy
Ring ASS BSS
ψ
face-onの場合(グローバルな磁場の形状によらない)
ガウシアンにはならない
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Ring model
θ
(観測対象は同じもの)
face-onからの視線の傾きをθとする
ピークが2つに変化
ringモデル 視線の傾き θ=40°
θ = 40deg
ringモデル 視線の傾き θ=40°
実空間の手前側 実空間の奥側
θ = 40deg
2ピーク間のgapが増加
θ =
ringモデル 視線の傾き θ を変化
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ASS model
θ
ψ
ringモデルの磁場の回転角(ピッチ角)をψとする
2ピーク目の値が減少
θ = 40degψ = 30deg
ASSモデル 視線の傾き θ=40°、ピッチ角ψ=30°
2ピーク目が減少
ψ =
ASSモデル 視線の傾き θ=40°、ピッチ角ψを変化
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BSS model
θ
α
BSSモデル 視線の傾き θ=40°、ピッチ角ψを変化
ψ =
BSSモデル 視線の傾き θ=40°、ピッチ角ψを1°ずつ変化
・ BSSモデルの解釈を深める
・より現実的なモデルの作成
・実際の望遠鏡の観測帯域に則したFDFに変換
・ringモデルとASSモデルにおいて、視線の傾きや磁場の回転角を 変化させた場合、連続的な変化が見られる。
・BSSモデルでは、磁場の様子が大きく変化するためFDFの変化が 大きく、特徴を掴むのは困難である。
Summary
Future Works