Detection of an ∼20 kpc coherent magnetic field in the outskirt of merging spirals: the Antennae galaxies

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DOITrouver le DOI : http://doi.org/10.1093/mnras/stw2369
AuteurRechercher : ; Rechercher : ; Rechercher : ; Rechercher : ; Rechercher : ; Rechercher :
TypeArticle
Titre de la revueMonthly Notices of the Royal Astronomical Society
ISSN0035-8711
1365-2966
Volume464
Numéro1
Pages10031017
Sujetgalaxies: ISM; galaxies: magnetic fields
RésuméWe present a study of the magnetic field properties of NGC 4038/9 (the ‘Antennae’ galaxies), the closest example of a late stage merger of two spiral galaxies. Wideband polarimetric observations were performed using the Karl G. Jansky Very Large Array between 2 and 4 GHz. Rotation measure synthesis and Faraday depolarization analysis was performed to probe the magnetic field strength and structure at spatial resolution of ∼1 kpc. Highly polarized emission from the southern tidal tail is detected with intrinsic fractional polarization close to the theoretical maximum (0.62 ± 0.18), estimated by fitting the Faraday depolarization with a volume that is both synchrotron emitting and Faraday rotating containing random magnetic fields. Magnetic fields are well aligned along the tidal tail and the Faraday depths shows large-scale smooth variations preserving its sign. This suggests the field in the plane of the sky to be regular up to ∼20 kpc, which is the largest detected regular field structure on galactic scales. The equipartition field strength of ∼ 8.5 μG of the regular field in the tidal tail is reached within a few 100 Myr, likely generated by stretching of the galactic disc field by a factor of 4–9 during the tidal interaction. The regular field strength is greater than the turbulent fields in the tidal tail. Our study comprehensively demonstrates, although the magnetic fields within the merging bodies are dominated by strong turbulent magnetic fields of ∼ 20 μG in strength, tidal interactions can produce large-scale regular field structure in the outskirts.
Date de publication
Maison d’éditionOxford University Press
Langueanglais
AffiliationHerzberg en astronomie et en astrophysique; Conseil national de recherches Canada
Publications évaluées par des pairsOui
Numéro NPARC23002693
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Identificateur de l’enregistrement87a6eef3-84af-4add-85f8-7fde27ac8f9b
Enregistrement créé2017-12-21
Enregistrement modifié2017-12-21
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