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散射对脉冲星偏振角的影响

散射对脉冲星偏振角的影响. 李向华 韩金林 中科院国家天文台 中科院高能物理所. 概 要. 一些表现出散射展宽的脉冲轮廓，常常伴随着平的偏振位置曲线－散射使偏振曲线变平？ 模拟散射对偏振的影响－散射确实可以使偏振曲线变平 用受散射影响较小的高频轮廓与散射模型卷积来拟合低频轮廓，得到的偏振位置曲线与观测符合得很好. 脉冲星的磁偶极辐射模型. 偏振位置曲线. . 旋转矢量模型（ RVM ）. 0. . 星际散射 （薄屏）：. Vela 脉冲星的多频偏振轮廓散射时标与频率的关系：. 我们发现，一些表现出散射展宽的脉冲轮廓，常常伴随着比较平的偏振位置曲线.

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散射对脉冲星偏振角的影响

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  1. 散射对脉冲星偏振角的影响 李向华 韩金林 中科院国家天文台 中科院高能物理所

  2. 概 要 • 一些表现出散射展宽的脉冲轮廓，常常伴随着平的偏振位置曲线－散射使偏振曲线变平？ • 模拟散射对偏振的影响－散射确实可以使偏振曲线变平 • 用受散射影响较小的高频轮廓与散射模型卷积来拟合低频轮廓，得到的偏振位置曲线与观测符合得很好

  3. 脉冲星的磁偶极辐射模型

  4. 偏振位置曲线  旋转矢量模型（RVM） 0 

  5. 星际散射（薄屏）：

  6. Vela脉冲星的多频偏振轮廓散射时标与频率的关系：Vela脉冲星的多频偏振轮廓散射时标与频率的关系：

  7. 我们发现，一些表现出散射展宽的脉冲轮廓，常常伴随着比较平的偏振位置曲线我们发现，一些表现出散射展宽的脉冲轮廓，常常伴随着比较平的偏振位置曲线

  8. 高频轮廓，无明显散射展宽，偏振位置角变化较大高频轮廓，无明显散射展宽，偏振位置角变化较大 低频轮廓，有明显散射展宽尾，偏振位置角变化较小

  9. 高频轮廓，无明显散射展宽，偏振位置角变化较大高频轮廓，无明显散射展宽，偏振位置角变化较大 低频轮廓，有明显散射展宽尾，偏振位置角变化较小

  10. 高频轮廓，无明显散射展宽，偏振位置角变化较大高频轮廓，无明显散射展宽，偏振位置角变化较大 低频轮廓，有明显散射展宽尾，偏振位置角变化较小

  11. 我们猜想这种平的偏振位置曲线是散射导致的 • 仅有少数以前的工作提到散射对偏振的可能影响：Gil 1985; Wang et al. 2002, Komesaroff et al. 1972，但无具体讨论

  12. 数值模拟 • 星际散射对辐射的作用可表示为 • 这里 为星际散射响应函数，假设为薄屏模型(Kuz’min & Izvekova 1993) • 散射时标（Mitra & Ramachandran 2001） DM－Dispersion Measure (pc cm-3),  -Wave Length (m)

  13. 数值模拟 为原初辐射（这里用Stokes参量表示，并假设散射对所有Stokes参量的作用相同Macquart & Melrose 2000） • 辐射强度 I: Gaussian Function • 线偏振强度 L: 0.7 I • 偏振位置角：（RVM） • 这里0=0,0=0 • Q : Lcos(2) • U: Lsin(2) • V: sin

  14. 数值模拟 • 模拟结果

  15. 观测证据 • 为检验散射对偏振的影响，我们从 http://www.mpifr-bonn.mpg.de/div/pulsar/data/browser.html下载了5颗脉冲星的高质量多频偏振数据 em-the scattering time scale calculated from empirical relation ex-the scattering time scale from exponentially decaying tails sc-the scattering time scale from real data deconvolution

  16. PSR B1831-03 散射模型为薄屏模型

  17. PSR B1838-04 细线为薄屏模型，粗线为厚屏模型

  18. PSR B1841-05 散射模型为薄屏模型

  19. PSR B1859+03 散射模型为薄屏模型,散射前圆偏振有方向反转，散射后仅前导部分保留

  20. PSR B1946＋35 散射模型为薄屏模型

  21. 讨 论 • 散射后的偏振位置曲线的最大陡率不能直接用来确定脉冲星辐射区的几何结构 • 最大陡率： • 原则上，应用正确的散射模型，散射前的Stokes参量是可以恢复的，但是无法确知散射介质的真实情况（Bhat et al. 2003）

  22. 讨 论 • 并非所有的平偏振位置曲线都与散射效应相关，B1937+21在高频的平偏振曲线就是内禀的（Thorsett & Stinebring 1990） • 圆偏振：方向反转的圆偏振散射后，后随部分会被拉平，而单一方向的圆偏振仅仅被拉长。

  23. 结 论 我们调查了散射对偏振轮廓的影响，尤其是对偏振位置曲线的影响： • 散射可以使偏振位置角变平 • 把高频无散射的轮廓作为低频原初的轮廓,我们可以通过散射得到低频的轮廓 • 在圆偏振方向反转出现的地方，散射会削弱后随部分的圆偏振

  24. 谢 谢！

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