[论文解读] The radio galaxies and the magnetic field in Abell 119

L. Feretti, D. Dallacasa+4 more|arXiv (Cornell University)|Feb 1, 1999

Astrophysics and Star Formation Studies被引用 6

一句话总结

本研究利用甚大阵列（VLA）在多波段对室女座119星系团中的三个射电星系进行了观测，揭示了极化辐射与法拉第旋转，表明星系团尺度磁场强度为5–10 μG。位于星系团中心附近的窄角电结构源表现出强烈的去极化和旋转，与磁化星系际介质一致；而外围的FR I型源则表现出最小的影响，证实了磁场的空间依赖性。

ABSTRACT

We present new, multiwavelength Very Large Array observations of the 3 radio galaxies in the cluster Abell 119: 0053-015, 0053-016 and 3C 29. The first two radio galaxies, which lie close to the cluster center, show a narrow-angle-tailed structure, with many twists in the tails. The third radio source is located at the cluster periphery, and shows an undistorted FR I morphology. All three radio sources are strongly polarized at the highest frequencies, and all three show both more depolarization and higher Faraday Rotation Measures with increasing proximity to the cluster center. We interpret this polarization behaviour as induced by the magneto-ionized intracluster medium, whose magnetic field is estimated to be in the range 5-10 microG.

研究动机与目标

• 利用星系团射电星系的偏振射电辐射，研究室女座119星系团星系际介质中的磁场结构。
• 确定法拉第旋转与去极化在星系团内的空间变化，以推断磁场强度与构型。
• 理解星系团环境在塑造射电源形态与偏振特性方面的作用。
• 利用三颗不同射电星系的偏振数据，约束星系团中心区域的磁场强度。

提出的方法

• 在多个频率上进行多波段甚大阵列（VLA）观测，以研究室女座119中射电星系的偏振与谱特性。
• 通过频率相关的偏振位置角旋转计算法拉第旋转测量值（RMs），以推断磁场的视线分量。
• 分析去极化程度随距星系团中心距离的变化，以评估星系际介质中的电子密度与磁场涨落。
• 基于法拉第旋转理论，将观测到的偏振特性解释为充满星系团的磁化电离等离子体的特征。
• 将射电源形态（如窄角尾状结构）与磁场强度及星系团中心距离相关联，以评估环境影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 室女座119星系团星系际介质中的磁场强度与空间分布如何？
• RQ2 射电星系中的法拉第旋转与去极化如何随星系团中心距离变化？
• RQ3 为何两颗中心射电星系表现出扭曲的窄角尾状结构，而外围源则呈现未受扰动的FR I型形态？
• RQ4 观测到的射电源偏振行为在多大程度上由星系团的磁化等离子体引起？

主要发现

• 两颗中心射电星系（0053-015 和 0053-016）表现出具有显著扭曲的窄角尾状结构，表明其与星系团介质强烈相互作用。
• 所有三颗射电源在高频段均表现出强偏振，且向星系团中心方向去极化程度增强，表明在高密度、磁化的区域法拉第旋转更强。
• 法拉第旋转测量值随靠近星系团中心而增加，证实核心区域视线方向的磁场分量更强。
• 星系际介质中的磁场强度估计在5–10微高斯（μG）范围内。
• 外围射电源（3C 29）表现出最小的去极化与法拉第旋转，与较大半径处磁场较弱或结构较不紊乱的特性一致。