은하 자기의 미래: CHIME 및 고해상도 패러데이 합성 활용

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초록 및 서론 1편

2. 패러데이 회전 및 패러데이 합성

3. 다라앤인스트루먼트

   3.1. CHIME 및 GMIMS 설문조사 및 3.2. CHIME/GMIMS 저대역 북쪽

   3.3. DRAO 합성 망원경 관측

   3.4. 보조 데이터 소스

4. 올챙이의 특징

   4.1. 단일 주파수 이미지의 형태

   4.2. 패러데이 깊이

   4.3. 패러데이 복잡성

   4.4. QU 피팅

   4.5. 유물

5. 올챙이의 기원

   5.1. 중성수소 구조

   5.2. 이온화된 수소 구조

   5.3. 후보 스타들의 올바른 움직임

   5.4. 패러데이 심도 및 전자 컬럼

6. 요약 및 향후 전망

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충수

A. 패러데이 합성에서 분해된 패러데이 성분과 분해되지 않은 패러데이 성분

B. QU 피팅 결과

\ 참고자료

6. 요약 및 향후 전망

본 논문에서는 GMIMS 저대역 북쪽 전천 조사의 구성 요소가 될 CHIME의 첫 번째 편광 맵을 제시했습니다. 상대적으로 낮은 주파수(400-729MHz)의 넓은 대역폭은 우리가 민감한 가장 큰 규모의 약 절반에 해당하는 패러데이 깊이 분해능을 제공하여 패러데이 복잡성을 조사할 수 있습니다. 우리는 방출이 밝고 도구적 특성이 가장 잘 이해되는 비교적 작은 하늘 영역을 분석했습니다. 향후 연구에서는 은하 자기장의 대규모 구조를 분석하기 위해 CHIME 데이터의 사용을 확대할 것입니다.

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장기적으로는 업그레이드된 DRAO ST의 출현으로 ф 해상도와 향상된 공간 해상도를 결합할 수 있을 것입니다. 이는 1′ 해상도에서 400~1800MHz를 커버할 것입니다(현재 ST에서 사용 가능한 단일 주파수 채널과 비교). 그림 5의 DRAO ST+EMLS의 단일 채널 1′ 해상도 χ 맵은 이미 올챙이 크기보다 훨씬 작은 규모의 풍부한 구조를 보여 주며, 이를 고해상도로 ψ 공간에서 조사하면 전체 구조의 특성에 대한 추가 통찰력을 제공할 수 있습니다. 다른 미래 연구에는 올챙이 패러데이 구조와 3차원 먼지 지도의 열 먼지 방출 특징 사이의 잠재적인 상관관계를 탐구하는 것도 포함될 수 있습니다.

\ 이 연구에는 CHIME이 가능하게 하는 세 가지 요소가 있습니다. 첫째, 이 연구의 목적을 위해 CHIME은 이 주파수 범위에서 편파 측정에 사용된 단일 안테나보다 더 나은 각도 분해능과 결합되어 대형 구조물에 대한 감도를 갖춘 대형 단일 안테나입니다. 둘째, 넓은 대역폭과 많은 주파수 채널을 통해 ψmax−scale ≒ 2δψ의 패러데이 합성이 가능하여 최대 스케일을 편안하게 해결할 수 있습니다. 셋째, 편광된 하늘은 나이퀴스트 샘플링입니다. 이 강력한 조합은 60년 동안 호기심을 불러일으켰던 G137+7 지역의 확장된 패러데이 복합 구조를 밝혀냈습니다.

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데이터 가용성: 이 백서에 표시된 지역에 대한 주파수 및 패러데이 깊이의 함수인 CHIME 데이터 제품인 Stokes I, Q, U 및 V가 포함된 FITS 파일은 캐나다 천문 데이터 센터(CHIME & GMIMS 협력 2024)를 통해 제공됩니다.

\ 이 논문은 실크족의 전통적, 조상적, 계승되지 않은 영토에 위치한 도미니언 전파 천체물리학 천문대에 위치한 망원경을 사용하여 얻은 관측 결과에 의존합니다. 우리는 syilx Okanagan Nation의 토지 관리와 syilx Okanagan Nation 및 DRAO의 무선 주파수 간섭 환경 보호 활동으로부터 막대한 이익을 얻습니다. 우리는 현장 작업과 이 작업에 사용된 망원경에 대해 DRAO 직원, 특히 K. Phillips와 B. Robert에게 감사드립니다. DRAO는 캐나다 국립연구위원회(National Research Council Canada)가 운영하는 국립 시설입니다. CHIME은 캐나다 혁신 재단(CFI) 2012 Leading Edge Fund(프로젝트 31170), CFI 2015 혁신 기금(프로젝트 33213)의 보조금과 브리티시 컬럼비아, 퀘벡, 온타리오주의 기부금으로 자금을 지원받습니다. 브리티시 컬럼비아 대학교, 맥길 대학교, 토론토 대학교에서 추가 지원을 제공했습니다. CHIME은 또한 RGPIN-2020-05035 및 569654를 포함한 여러 NSERC Discovery Grants의 혜택을 받습니다. 이 연구는 부분적으로 캐나다 디지털 연구 연합(Digital Research Alliance of Canada)의 지원을 통해 가능해졌습니다.

\ ASH와 AO는 Interstellar Institute의 프로그램 “II6″과 Paris-Saclay University의 Institut Pascal이 특히 RA Benjamin과 함께 이 작업 뒤에 있는 아이디어 개발에 자양분을 주는 토론을 주최한 것에 대해 감사드립니다. CHIME/FRB 데이터의 기기 양극화에 대한 유용한 토론을 해주신 R. Mckinven에게 감사드립니다. 우리는 또한 W. Raja와의 유용한 토론에 감사드립니다. 보다 나은 논문이 나올 수 있도록 신중하고 건설적인 보고를 해주신 익명의 심사위원께 감사드립니다.

\ NM은 UBC Okanagan의 학부 연구상과 NSERC 학부생 연구상의 지원을 받았습니다. AO는 토론토 대학의 Dunlap Institute에서 부분적으로 지원을 받습니다. AB는 INAF 이니셔티브인 “IAF Astronomy Fellowships in Italy”(보조금 이름 MEGASKAT)의 재정적 지원을 인정합니다. M. Haverkorn은 유럽 연합의 Horizon 2020 연구 및 혁신 프로그램(보조금 계약 번호 772663)에 따라 유럽 연구 위원회(ERC)의 자금 지원을 인정합니다. 우리는 자금 참조 번호 569654인 NSERC의 지원을 인정합니다. KWM은 천체 물리학 분야의 Adam J. Burgasser 의장을 보유하고 있으며 NSF 보조금(2008031, 2018490)의 지원을 받습니다. MT는 스탠포드 대학에서 주최하는 Banting Fellowship(캐나다 자연 과학 및 공학 연구 위원회)의 지원을 받습니다.

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:::정보
저자:

(1) Nasser Mohammed, University of British Columbia, Okanagan Campus, Kelowna, BC V1V 1V7, 캐나다 및 Dominion Radio Asphysical Observatory, Herzberg Research Center for Astronomy and Asphysics, National Research Council Canada, PO Box 248, Penticton, BC V2A 6J9, Canada의 컴퓨터 과학, 수학, 물리학 및 통계학과;

(2) Anna Ordog, University of British Columbia, Okanagan Campus, Kelowna, BC V1V 1V7, 캐나다 및 Dominion Radio Asphysical Observatory, Herzberg Research Center for Astronomy and Asphysics, National Research Council Canada, PO Box 248, Penticton, BC V2A 6J9, Canada의 컴퓨터 과학, 수학, 물리학 및 통계학과;

(3) Rebecca A. Booth, University of Calgary, 2500 University Drive NW, Calgary, Alberta, T2N 1N4, Canada;

(4) Andrea Bracco, INAF – Arcetri의 천체 물리학 관측소, Largo E. Fermi 5, 50125 Florence, Italy 및 Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Superieure, ENS, Universit’e PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Universite de Paris, F-75005 Paris, France;

(5) Jo-Anne C. Brown, 캘거리 대학교 물리학 및 천문학과, 2500 University Drive NW, Calgary, Alberta, T2N 1N4, Canada;

(6) Ettore Carretti, INAF-방사천문학연구소, Via Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy;

(7) John M. Dickey, 태즈메이니아 대학교 자연과학부, 호바트, Tas 7000 Australia;

(8) 사이먼 포먼(Simon Foreman), 애리조나 주립대학교 물리학과, Tempe, AZ 85287, USA;

(9) Mark Halpern, 브리티시 컬럼비아 대학교 물리 천문학과, 6224 Agricultural Road, Vancouver, BC V6T 1Z1 Canada;

(10) Marijke Haverkorn, Radboud University, PO Box 9010, 6500 GL Nijmegen, 네덜란드 천체 물리학과/IMAPP;

(11) Alex S. Hill, University of British Columbia, Okanagan Campus, Kelowna, BC V1V 1V7, 캐나다 및 Dominion Radio Asphysical Observatory, Herzberg Research Center for Astronomy and Asphysics, National Research Council Canada, PO Box 248, Penticton, BC V2A 6J9, Canada의 컴퓨터 과학, 수학, 물리학 및 통계학과;

(12) Gary Hinshaw, 브리티시 컬럼비아 대학교 물리 천문학과, 6224 Agricultural Road, Vancouver, BC V6T 1Z1 Canada;

(13) Joseph W. Kania, West Virginia University, PO Box 6315, Morgantown, WV 26506, USA 및 West Virginia University의 중력파 및 우주론 센터, Chestnut Ridge Research Building, Morgantown, WV 26505, USA;

(14) Roland Kothes, Dominion 전파 천체 물리학 관측소, Herzberg 천문학 및 천체 물리학 연구 센터, 캐나다 국립 연구 위원회, PO Box 248, Penticton, BC V2A 6J9, 캐나다;

(15) TL Landecker, Dominion Radio Asphysical Observatory, Herzberg 천문학 및 천체 물리학 연구 센터, 캐나다 국립 연구 위원회, PO Box 248, Penticton, BC V2A 6J9, 캐나다;

(16) Joshua MacEachern, 브리티시 컬럼비아 대학교 물리 천문학과, 6224 Agricultural Road, Vancouver, BC V6T 1Z1 Canada;

(17) Kiyoshi W. Masui, MIT Kavli 천체 물리학 및 우주 연구 연구소, MIT, 77 Massachusetts Ave, Cambridge, MA 02139, USA 및 MIT 물리학과, 77 Massachusetts Ave, Cambridge, MA 02139, USA;

(18) Aimee Menard, University of British Columbia, Okanagan Campus, Kelowna, BC V1V 1V7, 캐나다 및 Dominion Radio Asphysical Observatory, Herzberg Research Center for Astronomy and Asphysics, National Research Council Canada, PO Box 248, Penticton, BC V2A 6J9, Canada의 컴퓨터 과학, 수학, 물리학 및 통계학과;

(19) Ryan R. Ransom, Dominion Radio Asphysical Observatory, Herzberg Research Center for Astronomy and Asphysics, National Research Council Canada, PO Box 248, Penticton, BC V2A 6J9, Canada 및 Department of Physics and Astronomy, Okanagan College, Kelowna, BC V1Y 4X8, Canada;

(20) 볼프강 라이히(Wolfgang Reich), 막스 플랑크 전파 천문학 연구소, Auf dem Hugel 69, 53121 Bonn, Germany; (21) 패트리샤 라이히, 16세

(22) J. Richard Shaw, 브리티시 컬럼비아 대학교 물리 천문학과, 6224 Agricultural Road, Vancouver, BC V6T 1Z1 Canada

(23) Seth R. Siegel, Perimeter Institute for Theoretical Physics, 31 Caroline Street N, Waterloo, ON N25 2YL, Canada, McGill University 물리학과, 3600 rue University, Montreal, QC H3A 2T8, Canada 및 Trottier Space Institute, McGill University, 3550 rue University, Montreal, QC H3A 2A7, Canada;

(24) Mehrnoosh Tahani, Banting 및 KIPAC 펠로우십: Kavli 입자 천체 물리학 및 우주론 연구소(KIPAC), Stanford University, Stanford, CA 94305, USA;

(25) Allec jm Thomson, ATNF, Csiro Space & Astronoomy, Bentley, WA, 호주;

(26) Tristan Pinsonneault-Marotte, 브리티시 컬럼비아 대학교 물리 천문학과, 6224 Agricultural Road, Vancouver, BC V6T 1Z1 Canada;

(27) Haochen Wang, MIT Kavli 천체물리학 및 우주 연구 연구소(매사추세츠 공과대학, 77 Massachusetts Ave, Cambridge, MA 02139, USA 및 매사추세츠 공과대학 물리학부, 77 Massachusetts Ave, Cambridge, MA 02139, USA);

(28) Jennifer L. West, Dominion 전파 천체물리학 관측소, Herzberg 천문학 및 천체 물리학 연구 센터, 캐나다 국립 연구 위원회, PO Box 248, Penticton, BC V2A 6J9, 캐나다;

(29) Maik Wolleben, Skaha Remote Sensing Ltd., 3165 Juniper Drive, Naramata, BC V0h 1N0, Canada.

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:::info 이 논문은 arxiv에서 사용 가능 CC BY 4.0 DEED 라이센스에 따라.

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출처 참조