Published March 26, 2024
| Version v1
Publication
Open
Magnetic Fields in the Southern Coalsack and Beyond
Creators
- 1. Radboud University Nijmegen
- 2. Universidade de São Paulo
- 3. National Institute for Space Research
- 4. Hiroshima University
Description
Abstract Starlight polarimetry, when combined with accurate distance measurements, allows for exploration of the three-dimensional structure of local magnetic fields in great detail. We present optical polarimetric observations of stars in and close to the Southern Coalsack, taken from the Interstellar Polarization Survey. Located in five fields of view approximately 0.°3 × 0.°3 in size, these data represent the highest density of optical polarimetric observations in the Southern Coalsack to date. Using these data, combined with accurate distances and extinctions based on Gaia data, we are able to characterize the magnetic field of the Coalsack and disentangle contributions to the polarization caused by the Southern Coalsack and a background structure. For the Southern Coalsack, we find an average magnetic field orientation of θ ∼ 75° with respect to the Galactic north pole and an average plane-of-sky magnetic field strength of approximately B POS = 10 μ G, using the Davis–Chandrasekhar–Fermi method. These values are in agreement with some earlier estimates of the Coalsack's magnetic field. In order to study the distant structure, we introduce a simple method to separate and isolate the polarization of distant stars from foreground contribution. For the distant structure, which we estimate to be located at a distance of approximately 1.3–1.5 kpc, we find an average magnetic field orientation of θ ∼ 100° and estimate a field strength of B POS ∼ 10 μ G, although this will remain highly uncertain until the precise nature of the distant structure can be uncovered.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يسمح قياس الاستقطاب المجرد لضوء النجوم، عند دمجه مع قياسات دقيقة للمسافة، باستكشاف البنية ثلاثية الأبعاد للمجالات المغناطيسية المحلية بتفصيل كبير. نقدم ملاحظات استقطابية بصرية للنجوم في كيس الفحم الجنوبي وبالقرب منه، مأخوذة من مسح الاستقطاب بين النجوم. تقع هذه البيانات في خمسة مجالات للرؤية بحجم 0.°3 × 0.°3 تقريبًا، وتمثل أعلى كثافة للملاحظات الاستقطابية الضوئية في كيس الفحم الجنوبي حتى الآن. باستخدام هذه البيانات، جنبًا إلى جنب مع المسافات الدقيقة والانقراضات بناءً على بيانات Gaia، يمكننا تحديد خصائص المجال المغناطيسي لكيس الفحم وفك تشابك المساهمات في الاستقطاب الناجم عن كيس الفحم الجنوبي وهيكل الخلفية. بالنسبة لحقيبة Coalsack الجنوبية، نجد متوسط اتجاه المجال المغناطيسي θ 75درجة فيما يتعلق بالقطب الشمالي المجري ومتوسط قوة المجال المغناطيسي لمستوى السماء حوالي B POS = 10 ميكروغرام، باستخدام طريقة Davis - Chandrasekhar - Fermi. تتوافق هذه القيم مع بعض التقديرات السابقة للمجال المغناطيسي لـ Coalsack. من أجل دراسة البنية البعيدة، نقدم طريقة بسيطة لفصل وعزل استقطاب النجوم البعيدة عن المساهمة الأمامية. بالنسبة للهيكل البعيد، الذي نقدر أنه يقع على مسافة حوالي 1.3–1.5 ألف فرسخ فلكي، نجد متوسط اتجاه المجال المغناطيسي من θ 100درجة ونقدر قوة المجال من B POS 10 μ G، على الرغم من أن هذا سيبقى غير مؤكد للغاية حتى يمكن الكشف عن الطبيعة الدقيقة للهيكل البعيد.Translated Description (French)
La polarimétrie Starlight abstraite, lorsqu'elle est combinée à des mesures de distance précises, permet d'explorer en détail la structure tridimensionnelle des champs magnétiques locaux. Nous présentons des observations polarimétriques optiques d'étoiles à l'intérieur et à proximité du Southern Coalsack, tirées de l'Interstellar Polarization Survey. Situées dans cinq champs de vision d'une taille approximative de 0.°3 × 0.°3, ces données représentent la densité la plus élevée d'observations polarimétriques optiques dans le Southern Coalsack à ce jour. En utilisant ces données, combinées à des distances précises et à des extinctions basées sur les données de Gaia, nous sommes en mesure de caractériser le champ magnétique du Sac de Charbon et de démêler les contributions à la polarisation causée par le Sac de Charbon du Sud et une structure de fond. Pour le Southern Coalsack, nous trouvons une orientation moyenne du champ magnétique de θ ∼ 75° par rapport au pôle nord galactique et une force moyenne du champ magnétique du plan du ciel d'environ B pos = 10 μ G, en utilisant la méthode Davis-Chandrasekhar-Fermi. Ces valeurs sont en accord avec certaines estimations antérieures du champ magnétique du Sac de charbon. Afin d'étudier la structure distante, nous introduisons une méthode simple pour séparer et isoler la polarisation des étoiles distantes de la contribution du premier plan. Pour la structure distante, que nous estimons être située à une distance d'environ 1,3-1,5 kpc, nous trouvons une orientation moyenne du champ magnétique de θ ∼ 100° et estimons une intensité de champ de B pos ∼ 10 μ G, bien que cela restera très incertain jusqu'à ce que la nature précise de la structure distante puisse être découverte.Translated Description (Spanish)
La polarimetría abstracta Starlight, cuando se combina con mediciones de distancia precisas, permite explorar la estructura tridimensional de los campos magnéticos locales con gran detalle. Presentamos observaciones polarimétricas ópticas de estrellas en y cerca del Saco de Carbón del Sur, tomadas del Estudio de Polarización Interestelar. Ubicados en cinco campos de visión de aproximadamente 0.°3 × 0.°3 de tamaño, estos datos representan la mayor densidad de observaciones polarimétricas ópticas en el Southern Coalsack hasta la fecha. Utilizando estos datos, combinados con distancias precisas y extinciones basadas en datos de Gaia, podemos caracterizar el campo magnético del Saco de Carbón y desenredar las contribuciones a la polarización causada por el Saco de Carbón del Sur y una estructura de fondo. Para el Southern Coalsack, encontramos una orientación media del campo magnético de θ ∼ 75° con respecto al polo norte galáctico y una intensidad media del campo magnético del plano del cielo de aproximadamente B pos = 10 μ G, utilizando el método de Davis-Chandrasekhar-Fermi. Estos valores están de acuerdo con algunas estimaciones anteriores del campo magnético del Coalsack. Para estudiar la estructura distante, introducimos un método simple para separar y aislar la polarización de las estrellas distantes de la contribución en primer plano. Para la estructura distante, que estimamos que se encuentra a una distancia de aproximadamente 1.3–1.5 kpc, encontramos una orientación promedio del campo magnético de θ ∼ 100° y estimamos una intensidad de campo de B pos ∼ 10 μ G, aunque esto seguirá siendo altamente incierto hasta que se pueda descubrir la naturaleza precisa de la estructura distante.Files
pdf.pdf
Files
(11.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f65dfe95add50cd85b861f8447730e9a
|
11.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- المجالات المغناطيسية في كيس الفحم الجنوبي وما بعده
- Translated title (French)
- Champs magnétiques dans le sac de charbon du Sud et au-delà
- Translated title (Spanish)
- Campos magnéticos en el Southern Coalsack y más allá
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4393199612
- DOI
- 10.3847/1538-3881/ad2e08
References
- https://openalex.org/W1917623761
- https://openalex.org/W1964141880
- https://openalex.org/W1965684718
- https://openalex.org/W1972566544
- https://openalex.org/W1976666257
- https://openalex.org/W1988132148
- https://openalex.org/W1990670394
- https://openalex.org/W1990913428
- https://openalex.org/W2001530733
- https://openalex.org/W2018340903
- https://openalex.org/W2020913145
- https://openalex.org/W2024051214
- https://openalex.org/W2027055131
- https://openalex.org/W2028928164
- https://openalex.org/W2032799943
- https://openalex.org/W2037446847
- https://openalex.org/W2056400752
- https://openalex.org/W2065113309
- https://openalex.org/W2066946625
- https://openalex.org/W2083217950
- https://openalex.org/W2083647828
- https://openalex.org/W2087887591
- https://openalex.org/W2096642033
- https://openalex.org/W2130502248
- https://openalex.org/W2132365041
- https://openalex.org/W2140347367
- https://openalex.org/W2147761484
- https://openalex.org/W2152632723
- https://openalex.org/W2155421027
- https://openalex.org/W2156293244
- https://openalex.org/W2171003055
- https://openalex.org/W2480489142
- https://openalex.org/W2892999060
- https://openalex.org/W2912627487
- https://openalex.org/W2944919867
- https://openalex.org/W2972976624
- https://openalex.org/W2990758042
- https://openalex.org/W3037468159
- https://openalex.org/W3099830973
- https://openalex.org/W3100175678
- https://openalex.org/W3101913759
- https://openalex.org/W3103716838
- https://openalex.org/W3106057801
- https://openalex.org/W3109131432
- https://openalex.org/W3129048426
- https://openalex.org/W4200004652
- https://openalex.org/W4205125391
- https://openalex.org/W4213259675
- https://openalex.org/W4220841663
- https://openalex.org/W4280516090
- https://openalex.org/W4292405826
- https://openalex.org/W4298150661
- https://openalex.org/W4298317750
- https://openalex.org/W4298343149
- https://openalex.org/W4319317888