Modeling the magnetized Local Bubble from dust data

doi:10.1051/0004-6361/201937157

2020-04-08

DOI：10.1051/0004-6361/201937157

原文链接

原文求助

摘要

En 中文

The Sun is embedded in the so-called Local Bubble (LB) - a cavity of hot plasma created by supernova explosions and surrounded by a shell of cold, dusty gas. Knowing the local distortion of the Galactic magnetic field associated with the LB is critical for the modeling of interstellar polarization data at high Galactic latitudes. In this his paper, we relate the structure of the Galactic magnetic field on the LB scale to three-dimensional (3D) maps of the local interstellar medium (ISM). First, we extracted the geometry of the LB shell, its inner surface, in particular from 3D dust extinction maps of the local ISM. We expanded the shell inner surface in spherical harmonics, up to a variable maximum multipole degree, which enabled us to control the level of complexity for the modeled surface. Next, we applied an analytical model for the ordered magnetic field in the shell to the modeled shell surface. This magnetic field model was successfully fitted to the Planck 353 GHz dust polarized emission maps over the Galactic polar caps. For each polar cap, the direction of the mean magnetic field derived from dust polarization (together with the prior that the field points toward longitude 90 degrees +/- 90 degrees) is found to be consistent with the Faraday spectra of the nearby diffuse synchrotron emission. Our work presents a new approach to modeling the local structure of the Galactic magnetic field. We expect our methodology and our results to be useful both in modeling the local ISM as traced by its different components and in modeling the dust polarized emission, which is a long-awaited input for studies of the polarized foregrounds for cosmic microwave background.

Keyword:

submillimeter: ISM

dust

extinction

ISM: magnetic fields

ISM: structure

cosmic background radiation

polarization

期刊

Astronomy and Astrophysics

IF:

5.8

论文数:

5.0W

被引数:

18.3W

机构

centre national de la recherche scientifique (cnrs)

学者数:

24.5W

论文数: 18.2W

被引数: 279

foundation for research & technology - hellas (forth)

学者数:

3.0K

论文数: 2.4K

被引数: 1

universite de toulouse

学者数:

3.5W

论文数: 2.7W

被引数: 37

Sorbonne Universite

学者数:

6.2W

论文数: 4.5W

被引数: 605

查看更多机构

引用论文

The interstellar cloud surrounding the Sun: a new perspective

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

IF5.8

2014-07-10

OAAI

Gry, Cecile; Jenkins, Edward B.

THE NORTH GALACTIC POLE RIFT AND THE LOCAL HOT BUBBLE

ASTROPHYSICAL JOURNAL

IF5.4

2015-06-12

OAAI

Snowden, S. L.; Koutroumpa, D.; Kuntz, K. D.; Lallement, R.; Puspitarini, L.

THE DISTRIBUTION OF Li-LIKE IONS IN THE LOCAL BUBBLE

ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS

IF11.7

2009-05-14

OAAI

de Avillez, Miguel A.; Breitschwerdt, Dieter

Gaia-2MASS 3D maps of Galactic interstellar dust within 3 kpc

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

IF5.8

2019-05-28

293

OAAI

Lallement, R.; Babusiaux, C.; Vergely, J. L.; Katz, D.; Arenou, F.; Valette, B.; Hottier, C.; Capitanio, L.

Interstellar polarization and extinction in the Local Bubble and the Gould Belt

MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY

IF4.8

2018-11-03

OAAI

Gontcharov, George A.; Mosenkov, Aleksandr V.

Depolarization and Faraday effects in galaxies

MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY

IF4.8

1998-08-30

370

OAAI

Sokoloff, DD; Bykov, AA; Shukurov, A; Berkhuijsen, EM; Beck, R; Poezd, AD

Planck 2018 results: XI. Polarized dust foregrounds

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

IF5.8

2020-09-11

114

OAAI

Akrami, Y.; Ashdown, M.; Aumont, J.; Baccigalupi, C.; Ballardini, M.; Banday, A. J.; Barreiro, R. B.; Bartolo, N.; Basak, S.; Benabed, K.; Bernard, J. -P.; Bersanelli, M.; Bielewicz, P.; Bond, J. R.; Borrill, J.; Bouchet, F. R.; Boulanger, F.; Bracco, A.; Bucher, M.; Burigana, C.; Calabrese, E.; Cardoso, J. -F.; Carron, J.; Chiang, H. C.; Combet, C.; Crill, B. P.; de Bernardis, P.; de Zotti, G.; Delabrouille, J.; Delouis, J. -M.; Di Valentino, E.; Dickinson, C.; Diego, J. M.; Ducout, A.; Dupac, X.; Efstathiou, G.; Elsner, F.; Ensslin, T. A.; Falgarone, E.; Fantaye, Y.; Ferriere, K.; Finelli, F.; Forastieri, F.; Frailis, M.; Fraisse, A. A.; Franceschi, E.; Frolov, A.; Galeotta, S.; Galli, S.; Ganga, K.; Genova-Santos, R. T.; Ghosh, T.; Gonzalez-Nuevo, J.; Gorski, K. M.; Gruppuso, A.; Gudmundsson, J. E.; Guillet, V.; Handley, W.; Hansen, F. K.; Herranz, D.; Huang, Z.; Jaffe, A. H.; Jones, W. C.; Keihanen, E.; Keskitalo, R.; Kiiveri, K.; Kim, J.; Krachmalnicoff, N.; Kunz, M.; Kurki-Suonio, H.; Lamarre, J. -M.; Lasenby, A.; Le Jeune, M.; Levrier, F.; Liguori, M.; Lilje, P. B.; Lindholm, V.; Lopez-Caniego, M.; Lubin, P. M.; Ma, Y. -Z.; Macias-Perez, J. F.; Maggio, G.; Maino, D.; Mandolesi, N.; Mangilli, A.; Martin, P. G.; Martinez-Gonzalez, E.; Matarrese, S.; McEwen, J. D.; Meinhold, P. R.; Melchiorri, A.; Migliaccio, M.; Miville-Deschenes, M. -A.; Molinari, D.; Moneti, A.; Montier, L.; Morgante, G.; Natoli, P.; Pagano, L.; Paoletti, D.; Pettorino, V.; Piacentini, F.; Polenta, G.; Puget, J. -L.; Rachen, J. P.; Reinecke, M.; Remazeilles, M.; Renzi, A.; Rocha, G.; Rosset, C.; Roudier, G.; Rubino-Martin, J. A.; Ruiz-Granados, B.; Salvati, L.; Sandri, M.; Savelainen, M.; Scott, D.; Soler, J. D.; Spencer, L. D.; Tauber, J. A.; Tavagnacco, D.; Toffolatti, L.; Tomasi, M.; Trombetti, T.; Valiviita, J.; Vansyngel, F.; Van Tent, B.; Vielva, P.; Villa, F.; Vittorio, N.; Wehus, I. K.; Zacchei, A.; Zonca, A.

Planck intermediate results XXX. The angular power spectrum of polarized dust emission at intermediate and high Galactic latitudes

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

IF5.8

2016-02-09

286

OAAI

Adam, R.; Ade, P. A. R.; Aghanim, N.; Arnaud, M.; Aumont, J.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Barreiro, R. B.; Bartlett, J. G.; Bartolo, N.; Battaner, E.; Benabed, K.; Benoit-Levy, A.; Bernard, J. -P.; Bersanelli, M.; Bielewicz, P.; Bonaldi, A.; Bonavera, L.; Bond, J. R.; Borrill, J.; Bouchet, F. R.; Boulanger, F.; Bracco, A.; Bucher, M.; Burigana, C.; Butler, R. C.; Calabrese, E.; Cardoso, J. -F.; Catalano, A.; Challinor, A.; Chamballu, A.; Chary, R. -R.; Chiang, H. C.; Christensen, P. R.; Clements, D. L.; Colombi, S.; Colombo, L. P. L.; Combet, C.; Couchot, F.; Coulais, A.; Crill, B. P.; Curto, A.; Cuttaia, F.; Danese, L.; Davies, R. D.; Davis, R. J.; de Bernardis, P.; de Zotti, G.; Delabrouille, J.; Delouis, J. -M.; Desert, F. -X.; Dickinson, C.; Diego, J. M.; Dolag, K.; Dole, H.; Donzelli, S.; Dore, O.; Douspis, M.; Ducout, A.; Dunkley, J.; Dupac, X.; Efstathiou, G.; Elsner, F.; Ensslin, T. A.; Eriksen, H. K.; Falgarone, E.; Finelli, F.; Forni, O.; Frailis, M.; Fraisse, A. A.; Franceschi, E.; Frejsel, A.; Galeotta, S.; Galli, S.; Ganga, K.; Ghosh, T.; Giard, M.; Giraud-Heraud, Y.; Gjerlow, E.; Gonzalez-Nuevo, J.; Gorski, K. M.; Gratton, S.; Gregorio, A.; Gruppuso, A.; Guillet, V.; Hansen, F. K.; Hanson, D.; Harrison, D. L.; Helou, G.; Henrot-Versille, S.; Hernandez-Monteagudo, C.; Herranz, D.; Hivon, E.; Hobson, M.; Holmes, W. A.; Huffenberger, K. M.; Hurier, G.; Jaffe, A. H.; Jaffe, T. R.; Jewell, J.; Jones, W. C.; Juvela, M.; Keihaenen, E.; Keskitalo, R.; Kisner, T. S.; Kneissl, R.; Knoche, J.; Knox, L.; Krachmalnicoff, N.; Kunz, M.; Kurki-Suonio, H.; Lagache, G.; Lamarre, J. -M.; Lasenby, A.; Lattanzi, M.; Lawrence, C. R.; Leahy, J. P.; Leonardi, R.; Lesgourgues, J.; Levrier, F.; Liguori, M.; Lilje, P. B.; Linden-Vornle, M.; Lopez-Caniego, M.; Lubin, P. M.; Macias-Perez, J. F.; Maffei, B.; Maino, D.; Mandolesi, N.; Mangilli, A.; Maris, M.; Martin, P. G.; Martinez-Gonzalez, E.; Masi, S.; Matarrese, S.; Mazzotta, P.; Meinhold, P. R.; Melchiorri, A.; Mendes, L.; Mennella, A.; Migliaccio, M.; Mitra, S.; Miville-Deschenes, M. -A.; Moneti, A.; Montier, L.; Morgante, G.; Mortlock, D.; Moss, A.; Munshi, D.; Murphy, J. A.; Naselsky, P.; Nati, F.; Natoli, P.; Netterfield, C. B.; Norgaard-Nielsen, H. U.; Noviello, F.; Novikov, D.; Novikov, I.; Pagano, L.; Pajot, F.; Paladini, R.; Paoletti, D.; Partridge, B.; Pasian, F.; Patanchon, G.; Pearson, T. J.; Perdereau, O.; Perotto, L.; Perrotta, F.; Pettorino, V.; Piacentini, F.; Piat, M.; Pierpaoli, E.; Pietrobon, D.; Plaszczynski, S.; Pointecouteau, E.; Polenta, G.; Ponthieu, N.; Popa, L.; Pratt, G. W.; Prunet, S.; Puget, J. -L.; Rachen, J. P.; Reach, W. T.; Rebolo, R.; Remazeilles, M.; Renault, C.; Renzi, A.; Ricciardi, S.; Ristorcelli, I.; Rocha, G.; Rosset, C.; Rossetti, M.; Roudier, G.; Rouille d'Orfeuil, B.; Rubino-Martin, J. A.; Rusholme, B.; Sandri, M.; Santos, D.; Savelainen, M.; Savini, G.; Scott, D.; Soler, J. D.; Spencer, L. D.; Stolyarov, V.; Stompor, R.; Sudiwala, R.; Sunyaev, R.; Sutton, D.; Suur-Uski, A. -S.; Sygnet, J. -F.; Tauber, J. A.; Terenzi, L.; Toffolatti, L.; Tomasi, M.; Tristram, M.; Tucci, M.; Tuovinen, J.; Valenziano, L.; Valiviita, J.; Van Tent, B.; Vibert, L.; Vielva, P.; Villa, F.; Wade, L. A.; Wandelt, B. D.; Watson, R.; Wehus, I. K.; White, M.; White, S. D. M.; Yvon, D.; Zacchei, A.; Zonca, A.

Planck intermediate results. XX. Comparison of polarized thermal emission from Galactic dust with simulations of MHD turbulence

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

IF5.8

2015-04-13

OAAI

Ade, P. A. R.; Aghanim, N.; Alina, D.; Alves, M. I. R.; Aniano, G.; Annitage-Caplan, C.; Arnaud, M.; Arzoumanian, D.; Ashdown, M.; Atrio-Barandela, F.; Aumont, J.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Barreiro, R. B.; Battaner, E.; Benabed, K.; Benoit-Levy, A.; Bernard, J. -P.; Bersanelli, M.; Bielewicz, P.; Bond, J. R.; Borrill, J.; Bouchet, F. R.; Boulanger, F.; Bracco, A.; Burigana, C.; Cardoso, J. -F.; Catalano, A.; Chamballu, A.; Chiang, H. C.; Christensen, P. R.; Colombi, S.; Colombo, L. P. E.; Combet, C.; Couchot, F.; Coulais, A.; Crill, B. P.; Curto, A.; Cuttaia, F.; Danese, L.; Davies, R. D.; Davis, R. J.; de Bernardis, P.; de Rosa, A.; de Zotti, G.; Delabrouille, J.; Dickinson, C.; Diego, J. M.; Donzelli, S.; Dore, O.; Douspis, M.; Dupac, X.; Efstathiou, G.; Ensslin, T. A.; Eriksen, H. K.; Falgarone, E.; Fanciullo, E.; Ferriere, K.; Finelli, F.; Forni, O.; Frailis, M.; Fraisse, A. A.; Franceschi, E.; Galeotta, S.; Ganga, K.; Ghosh, T.; Giard, M.; Giraud-Heraud, Y.; Gonzalez-Nuevo, J.; Gorski, K. M.; Gregorio, A.; Gruppuso, A.; Guillet, V.; Hansen, F. K.; Harrison, D. L.; Helou, G.; Hernandez-Monteagudo, C.; Hildebrandt, S. R.; Hivon, E.; Hobson, M.; Holmes, W. A.; Hornstrup, A.; Huffenberger, K. M.; Jaffe, A. H.; Jaffe, T. R.; Jones, W. C.; Juvela, M.; Keihanen, E.; Keskitalo, R.; Kisner, T. S.; Kneissl, R.; Knoche, J.; Kunz, M.; Kurki-Suonio, H.; Lagache, G.; Larnarre, J. -M.; Lasenby, A.; Lawrence, C. R.; Leonardi, R.; Levrier, F.; Liguori, M.; Lilje, P. B.; Linden-Vornle, M.; Lopez-Caniego, M.; Lubin, P. M.; Macias-Perez, J. F.; Maino, D.; Mandolesi, N.; Maris, M.; Marshall, D. J.; Martin, P. G.; Martinez-Gonzalez, E.; Masi, S.; Matarrese, S.; Mazzotta, P.; Melchiorri, A.; Mendes, L.; Mennella, A.; Migliaccio, M.; Miville-Deschenes, M. -A; Moneti, A.; Montier, L.; Morgante, G.; Mortlock, D.; Munshi, D.; Murphy, J. A.; Naselsky, P.; Nati, F.; Natoli, P.; Netterfield, C. B.; Noviello, F.; Novikov, D.; Novikov, I.; Oxborrow, C. A.; Pagano, L.; Pajot, F.; Paoletti, D.; Pasian, F.; Pelkonen, V. -M.; Perdereau, O.; Perotto, L.; Perrotta, F.; Piacentini, F.; Piat, M.; Pietrobon, D.; Plaszczynski, S.; Pointecouteau, E.; Polenta, G.; Popa, L.; Pratt, G. W.; Prunet, S.; Puget, J-L; Rachen, J. P.; Reinecke, M.; Remazeilles, M.; Renault, C.; Ricciardi, S.; Riller, T.; Ristorcelli, I.; Rocha, G.; Rosset, C.; Roudier, G.; Rusholme, B.; Sandri, M.; Scott, D.; Soler, J. D.; Spencer, L. D.; Stolyarov, V.; Stompor, R.; Sudiwala, R.; Sutton, D.; Suur-Uski, A. -S.; Sygnet, J. -F.; Tauber, J. A.; Terenzi, L.; Toffolatti, L.; Tomasi, M.; Tristram, M.; Tucci, M.; Umana, G.; Valenziano, L.; Valiviita, J.; Van Tent, B.; Vielva, P.; Villa, F.; Wade, E. A.; Wandelt, B. D.; Zonca, A.

The Local Bubble: a magnetic veil to our Galaxy

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

IF5.8

2018-04-05

OAAI

Alves, M. I. R.; Boulanger, F.; Ferriere, K.; Montier, L.

查看更多内容