散射对脉冲星偏振角的影响

1、1 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 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 旋转矢量模型（RVM） 偏振位置曲线 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： 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

2、曲线 8 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 低频轮廓，有 明显散射展宽 尾，偏振位置 角变化较小 10 低频轮廓，有 明显散射展宽 尾，偏振位置 角变化较小 高频轮廓，无 明显散射展宽， 偏振位置角变 化较大 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

3、 为星际散射响应函数，假设为薄 屏模型(Kuzmin & Izvekova 1993) 散射时标（Mitra & Ramachandran 2001） dtgxty)()()( )/exp(/1)( scsc ttg 4 . 4356 . 15 )101 . 31 (105 . 4DMDMsc DMDispersion Measure (pc cm-3), -Wave Length (m) )(tg 0t 13 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 )

4、V: sin )cos(sincoscossin )sin(sin arctan 0 0 0 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 ） 数值模拟 )(tx 14 数值模拟 模拟结果 15 观测证据观测证据 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 r

5、elation ex-the scattering time scale from exponentially decaying tails sc-the scattering time scale from real data deconvolution 16 PSR B1831-03 散射模型为散射模型为 薄屏模型薄屏模型 17 PSR B1838-04 细线为薄屏细线为薄屏 模型，粗线模型，粗线 为厚屏模型为厚屏模型 18 PSR B1841-05 散射模型为散射模型为 薄屏模型薄屏模型 19 PSR B1859+03 散射模型为散射模型为 薄屏模型薄屏模型,散散 射前圆偏振射前圆偏振

6、有方向反转，有方向反转， 散射后仅前散射后仅前 导部分保留导部分保留 20 PSR B194635 散射模型为散射模型为 薄屏模型薄屏模型 21 讨讨 论论 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 n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） sin sin 0 d d 22 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。 讨讨 论论 23 结结 论论 我们调查了散射对偏振轮廓的影响，