Preparing for a new era of magnetic interstellar medium tomography in the context of the Pasiphae survey

Abstract

In this thesis, I present advancements in optical polarimetry methodologies for the Pasiphae survey, which aims to study the interstellar medium (ISM) and Galactic magnetic fields. I outline a calibration framework for wide-field polarimeters utilizing zero-polarized regions to simulataneously calibrate the whole field of view. I also explore the application of the Serkowski relation to complex three – dimensional (3D) dust distributions, adapting it to better characterize dust properties within multiple clouds along the line of sight. The findings will set the ground-work for comprehensive 3D ISM tomography, as well as inform future studies of nearby galaxies, enhancing our understanding of polarization mechanisms outside the Milky way. Finally, I investigate the implications of serendipitous observations of transient phenomena, such as gamma-ray bursts (GRBs).

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, παρουσιάζονται εξελίξεις στις μεθοδολογίες οπτικής πολωσιμετρίας στο πλαίσιο του πειράματος Pasiphae, η οποία έχει ως στόχο τη μελέτη του διαστρικού μέσου (ISM) και των μαγνητικών πεδίων του Γαλαξία. Προτείνεται ένα πλαίσιο βαθμονόμησης για πολωσίμετρα ευρέως πεδίου, το οποίο αξιοποιεί περιοχές μηδενικής πόλωσης για την ταυτόχρονη βαθμονόμηση ολόκληρου του πεδίου θέασης. Επιπλέον, διερευνάται η εφαρμογή της σχέσης Serkowski σε σύνθετες τρισδιάστατες κατανομές διαστρικής σκόνης, με την προσαρμογή της ώστε να επιτυγχάνεται ακριβέστερη περιγραφή των ιδιοτήτων της σκόνης σε πολλαπλά νέφη κατά μήκος της γραμμής όρασης. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης θέτουν τα θεμέλια για την ανάπτυξη ολοκληρωμένων τρισδιάστατων τομογραφιών του διαστρικού μέσου, ενώ παράλληλα συνεισφέρουν στη μελλοντική διερεύνηση γειτονικών γαλαξιών, εμπλουτίζοντας την κατανόησή μας για τους μηχανισμούς πόλωσης πέρα από τον Γαλαξία. Τέλος, εξετάζονται οι επιπτώσεις που προκύπτουν από τις παρατηρήσεις παροδικών φαινομένων, όπως οι εκλάμψεις ακτίνων γ (GRBs).