Faraday dispersion function of spiral galaxies with global...

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