Magnetic Fields in Clusters of Galaxies

A brief overview about our knowledge on galaxy cluster magnetic fields is provided. Emphasize is given to the mutual dependence of our knowledge on relativistic particles in galaxy clusters and the magnetic field strength. Furthermore, we describe efforts to measure magnetic field strengths, characteristic length-scales, and power-spectra with reliable accuracy. An interpretation of these results in terms of non-helical dynamo theory is given. If this interpretation turns out to be correct, the understanding of cluster magnetic fields is directly connected to our understanding of intra-cluster turbulence.Comment: to appear in "Magnetized plasma in galaxy evolution", 8 pages, 2 figure

Investigations of Faraday Rotation Maps of Extended Radio Sources in order to determine Cluster Magnetic Field Properties

Ziel der Arbeit ist die Untersuchung von Magnetfeldern im intergalaktischen Gas von Galaxienhaufen mittels Faradayrotationskarten extragalaktischer Radioquellen, die in oder hinter einem Galaxienhaufen lokalisiert sind. Faradayrotation entsteht, wenn linear polarisierte Strahlung einer solchen Quelle durch ein magnetisiertes Medium propagiert und dabei dessen Polarisationsebene rotiert wird. Multifrequenzbeobachtungen erlauben die Konstruktion von Faradayrotationskarten. Die statistische Charakterisierung und Analyse dieser Karten erlaubt es, Eigenschaften der Magnetfelder, welche mit dem Plasma in Galaxienhaufen in Verbindung stehen, zu bestimmen. Es wurde untersucht, ob es einen Beweis dafuer gibt, dass die Faradayrotation im quellennahen Material erzeugt wird oder im magnetisierten Plasma der Galaxienhaufen. Dazu wurden zwei statistische Masse zur Charakterisierung der Daten eingefuehrt. Beide Masse sind ausserdem wertvolle Indikatoren fuer moegliche Probleme bei der Berechnung von Magetfeldeigenschaften auf der Basis von Faradayrotationsmessungen. Die Masse wurden auf Faradayrotationsmessungen von ausgedehnten Radioquellen angewandt. Es konnten keine Hinweise auf quellennahe Enstehungsorte der Faradyrotation gefunden werden. Aufgrund von davon unabhaengigen Beweisen, wurde festgestellt, dass die Magnetfelder, welche die Faradayrotation verursachen, mit dem Plasma in Galaxienhaufen in Zusammenhang stehen sollten.Eine statistische Analyse von Faradayrotationsmessungen mittels Autokorrelationsfunktionen und aequivalent dazu Energiespektren wurde entwickelt um Magnetfeldstaerken und -korrelationslaengen zu bestimmen. Diese Analyse stuetzt sich auf die Annahme, dass die Magnetfelder statistisch isotrop im Faradayrotationsgebiet verteilt sind. Sie benutzt eine sogenannte Fensterfunktion, die das Probenvolumen beschreibt, in welchem Magnetfelder detektierbar sind. Die Faradayrotationskarten von drei ausgedehnten Radioquellen (d.h. 3C75 in Abell 400, 3C465 in 2634 und Hydra A in Abell 780) wurden mittels dieser Methode neu ausgewertet und dabei Magnetfeldstaerken von 1 bis 10 muGauss fuer diese drei Galaxienhaufen abgeleitet.Die Messung von magnetischen Energiespektren erfordert Faradayrotationskarten hoechster Guete. Um Artefakte durch die Datenreduktion zu vermeiden, wurde ein neuer Algorithmus -- Pacman -- zur Berechnung von Faradayrotationskarten entwickelt. Verschiedene statistische Tests zeigen, dass dieser Algorithmus stabil ist und zuverlaessige Faradayrotationswerte berechnet. Zur genauen Messung von magnetischen Energiespektren aus den Pacman Karten wurde ein Maximum-Likelihood-Schaetzer, der auf der zuvor eingefuehrten Theorie beruht. Diese neue Methode erlaubt erstmals, die statistische Unsicherheit des Ergebnisses anzugeben. Des weiteren beruecksichtigt diese Methode das begrenzte Probenvolumen und macht die verlaessliche Bestimmung von Energiespektren moeglich. Diese Maximum-likelihood Methode wurde auf Pacman Faradayrotationskarten von Hydra A angewandt. Beruecksichtigt man die Ungewissheit ueber die exakte Probengeometrie des Faradaygebietes, erhaelt man eine Magnetfeldstaerke von 7 +/- 2 muGauss. Das berechnete Energiespektrum folgt einem Kolmogorov aehnlichem Energiespektrum ueber wenigstens eine Groesseenordnung. Die magnetische Energie ist auf einer dominanten Skale von ungefaehr 3 kpc konzentriert

Are the Faraday Rotating Magnetic Fields Local to Intracluster Radio Galaxies?

We investigate the origin of the high Faraday rotation measures (RMs) found for polarized radio galaxies in clusters. The two most likely origins are, magnetic fields local to the source, or magnetic fields located in the foreground intra-cluster medium (ICM). The latter is identified as the null hypothesis. Rudnick & Blundell (2003) have recently suggested that the presence of magnetic fields local to the source may be revealed in correlations of the position angles (PAs) of the source intrinsic linear polarization and the RMs. We investigate the claim of Rudnick & Blundell to have found a relationship between the intrinsic PA0 of the radio source PKS 1246-410 and its RM, by testing the clustering strength of the PA0-RM scatter plot. We show that the claimed relationship is an artifact of an improperly performed null-experiment. We describe a gradient alignment statistic aimed at finding correlations between PA0 and RM maps. This statistic does not require any null-experiment since it gives a unique (zero) result in the case of uncorrelated maps. We apply it to a number of extended radio sources in galaxy clusters (PKS 1246-410, Cygnus A, Hydra A, and 3C465). In no case is a significant large-scale alignment of PA0 and RM maps detected. We find significant small-scale co-alignment in all cases, but we are able to fully identify this with map making artifacts through a suitable statistical test. We conclude that there is presently no existing evidence for Faraday rotation local to radio lobes. Given the existing independent pieces of evidence, we favor the null hypothesis that the observed Faraday screens are produced by intracluster magnetic fields.Comment: accepted by ApJ, 8 pages, 1 figure, minor style improvement

Swiss Sustainability Benchmark-Studie 2023 : Stellenwert, Kommunikation und Massnahmen

Nachhaltigkeit lautet der Zeitgeist, der aktuell viele Unternehmen vor Herausforderungen stellt. Richtig an-gegangen kann Nachhaltigkeit Unternehmen aber auch neue Chancen eröffnen und zu mehr Erfolg verhelfen. Schweizer Unternehmen sind sich einig, dass Nachhaltigkeit in den nächsten zehn Jahren weiter an Bedeutung gewinnen wird. Doch was verstehen Unternehmen unter Nachhaltigkeit? Was treibt Nachhaltigkeit im Unternehmen voran und wo liegen die Hürden? Welche Nachhaltigkeitsmassnahmen werden ergriffen und wie wird das Thema kommuniziert? Diesen und weiteren Fragen widmet sich die vorliegende Studie. In einer Online-Befragung von 361 Schweizer Unternehmen wurde der branchenübergreifende Status-quo von Nachhaltigkeit untersucht. Die Ergebnisse zeigen: Das Problembewusstsein für nachhaltiges Wirtschaften ist vorhanden, allerdings stehen viele Unternehmen noch am Anfang ihrer Nachhaltigkeitsbemühungen. So werden Nachhaltigkeitsziele recht vage formuliert und nur wenigen Unternehmen gelingen die Messung und Erfolgskontrolle der gesetzten Ziele. Zu den wichtigsten Motivatoren hinter den Nachhaltigkeitsbemühungen gehören neben der gesellschaftlichen Verantwortung, die Unternehmen immer stärker übernehmen möchten, auch potenzielle Kostensenkungen sowie der Erhöhung der Mitarbeiterzufriedenheit. Nicht zuletzt spüren Unternehmen, dass ihre Kund:innen verstärkt nachhaltige Lösungen bevorzugen und dass Nachhaltigkeit einen Wettbewerbsvorteil darstellen kann. Kund:innen stellen aber gleichzeitig auch die grösste Hürde bei der Transformation dar. Einerseits, weil sie noch nicht ausreichend sensibilisiert sind und andererseits, weil sie nicht wirklich bereit sind, höhere Preise für nachhaltige Produkte und Verpackungen oder Dienstleistungen zu zahlen. Viele Schweizer Unternehmen wollen als nachhaltig wahrgenommen werden. Doch bei der Nachhaltigkeitskommunikation finden sich Unternehmen häufig im Spannungsfeld zwischen «Greenwashing» und «Greenhushing» wieder. So liegt die grösste Herausforderung darin, glaubwürdig zu kommunizieren und nicht dem Vorwurf von «Greenwashing» ausgesetzt zu werden. Als Folge kommunizieren viele Unternehmen nur einen Bruchteil ihrer Nachhaltigkeitsmassnahmen und Resultate, was als «Greenhushing» bezeichnet wird. Der Grossteil der Unternehmen verhält sich trotz erreichter Nachhaltigkeitsmeilensteine zurückhaltend, wenn es um die Nachhaltigkeitskommunikation geht. Die Unternehmenswebseite ist der meistgenutzte Kanal für die Nachhaltigkeitskommunikation, aber auch soziale Medien sowie narrative Darstellungen werden als zielführend erachtet. Um die Glaubwürdigkeit der Unternehmen zu steigern, gewinnt zudem die Aussenkommunikation durch überzeugte Mitarbeiter:innen zunehmend an Bedeutung. In puncto Reporting unterscheiden sich Unternehmen nicht nur hinsichtlich der Qualität und Fortschrittlichkeit ihrer Nachhaltigkeitsberichte, sondern auch in der Relevanz bzw. Notwendigkeit, einen solchen Bericht zu erstellen. Auf dem Weg zur Nachhaltigkeit starten die meisten Unternehmen mit internen Massnahmen, da diese in der Regel schnell umsetzbar sind. In einem nächsten Schritt werden Nachhaltigkeitstransformationen auf externe Bereiche und die gesamte Wertschöpfungskette ausgeweitet. In den Bereichen nachhaltige Geschäftsmodelle und Produktdesign werden erst zögerlich Massnahmen umgesetzt, obwohl dort besonders hohes Potenzial vermutet wird. Basierend auf den Studienergebnissen wird empfohlen, kurzfristig die «Low-Hanging Fruits» zu identifizieren und umzusetzen. Dabei handelt es sich um schnell realisierbare Nachhaltigkeitsmassnahmen, die einen Beitrag leisten, aber nicht zwingend in der Nachhaltigkeitsstrategie verankert sind. Langfristig ist es wichtig, Nachhaltigkeit strategisch im Unternehmen und der Unternehmenskultur zu verankern und Verbindlichkeiten zu schaffen. Nachhaltigkeit ist kein einmaliges Projekt, sondern ein kontinuierlicher Prozess, der ständiger Anpassungen und Überprüfungen bedarf. Die interne und externe Kommunikation sollte kontinuierlich und transparent erfolgen, auch Misserfolge und Rückschläge dürfen kommuniziert werden

A very brief description of LOFAR - the Low Frequency Array

LOFAR (Low Frequency Array) is an innovative radio telescope optimized for the frequency range 30-240 MHz. The telescope is realized as a phased aperture array without any moving parts. Digital beam forming allows the telescope to point to any part of the sky within a second. Transient buffering makes retrospective imaging of explosive short-term events possible. The scientific focus of LOFAR will initially be on four key science projects (KSPs): 1) detection of the formation of the very first stars and galaxies in the universe during the so-called epoch of reionization by measuring the power spectrum of the neutral hydrogen 21-cm line (Shaver et al. 1999) on the ~5' scale; 2) low-frequency surveys of the sky with of order $10^8$ expected new sources; 3) all-sky monitoring and detection of transient radio sources such as gamma-ray bursts, x-ray binaries, and exo-planets (Farrell et al. 2004); and 4) radio detection of ultra-high energy cosmic rays and neutrinos (Falcke & Gorham 2003) allowing for the first time access to particles beyond 10^21 eV (Scholten et al. 2006). Apart from the KSPs open access for smaller projects is also planned. Here we give a brief description of the telescope.Comment: 2 pages, IAU GA 2006, Highlights of Astronomy, Volume 14, K.A. van der Hucht, e

Modulation of Brain Activity during Action Observation: Influence of Perspective, Transitivity and Meaningfulness

The coupling process between observed and performed actions is thought to be performed by a fronto-parietal perception-action system including regions of the inferior frontal gyrus and the inferior parietal lobule. When investigating the influence of the movements' characteristics on this process, most research on action observation has focused on only one particular variable even though the type of movements we observe can vary on several levels. By manipulating the visual perspective, transitivity and meaningfulness of observed movements in a functional magnetic resonance imaging study we aimed at investigating how the type of movements and the visual perspective can modulate brain activity during action observation in healthy individuals. Importantly, we used an active observation task where participants had to subsequently execute or imagine the observed movements. Our results show that the fronto-parietal regions of the perception action system were mostly recruited during the observation of meaningless actions while visual perspective had little influence on the activity within the perception-action system. Simultaneous investigation of several sources of modulation during active action observation is probably an approach that could lead to a greater ecological comprehension of this important sensorimotor process