Поляризация в астрономии
 | этой статьи Начальный раздел может быть слишком коротким, чтобы адекватно суммировать ключевые моменты . ( ноябрь 2021 г. ) |
Поляризация — важное явление в астрономии .
Звезды
[ редактировать ]Поляризацию звездного света впервые наблюдали астрономы Уильям Хилтнер и Джон С. Холл в 1949 году. Впоследствии Джесси Гринштейн и Леверетт Дэвис-младший разработали теории, позволяющие использовать данные о поляризации для отслеживания межзвездных магнитных полей.Хотя интегрированное тепловое излучение звезд межзвездной обычно не имеет заметной поляризации в источнике, рассеяние пылью может вызвать поляризацию звездного света на больших расстояниях. Чистая поляризация в источнике может возникнуть, если сама фотосфера асимметрична из-за поляризации конечностей . Плоская поляризация звездного света, генерируемого на самой звезде, наблюдается у Ар-звезд (пекулярных звезд А-типа). [1]
Солнце
[ редактировать ]как круговая , так и линейная поляризация солнечного света Измерена . Круговая поляризация возникает в основном из-за эффектов пропускания и поглощения в сильно магнитных областях поверхности Солнца. Другой механизм, вызывающий круговую поляризацию, - это так называемый «механизм выравнивания по ориентации». Непрерывный свет линейно поляризован в разных местах на поверхности Солнца (лимбовая поляризация), хотя в целом эта поляризация компенсируется. Линейная поляризация в спектральных линиях обычно создается анизотропным рассеянием фотонов на атомах и ионах, которые сами могут поляризоваться в результате этого взаимодействия. Линейно поляризованный спектр Солнца часто называют вторым солнечным спектром . Поляризация атомов может быть изменена в слабых магнитных полях за счет эффекта Ханле . В результате поляризация рассеянных фотонов также изменяется, что дает диагностический инструмент для понимания звездных магнитных полей . [1]
Другие источники
[ редактировать ]
Поляризация также присутствует в излучении когерентных астрономических источников из-за эффекта Зеемана (например, гидроксильных или метанольных мазеров ).
Большие радиолепестки в активных галактиках и радиоизлучение пульсаров (которое, как предполагается, иногда может быть когерентным) также демонстрируют поляризацию.
Помимо предоставления информации об источниках излучения и рассеяния, поляризация также исследует межзвездное магнитное поле в нашей галактике, а также в радиогалактиках посредством фарадеевского вращения . [2] : 119, 124 [3] : 336–337 В некоторых случаях может быть трудно определить, какая часть фарадеевского вращения приходится на внешний источник, а какая — на нашу собственную галактику, но во многих случаях можно найти другой удаленный источник поблизости в небе; таким образом, сравнивая источник-кандидат и эталонный источник, результаты можно распутать.
Космический микроволновый фон
[ редактировать ]Поляризация космического микроволнового фона (CMB) также используется для изучения физики очень ранней Вселенной . [4] [5] CMB демонстрирует два компонента поляризации: B-режим (без дивергенций, как в магнитном поле) и E-режим (без витков, только с градиентом, как в электрическом поле). Телескоп BICEP2 , расположенный на Южном полюсе, помог обнаружить поляризацию B-моды в реликтовом излучении. Моды поляризации реликтового излучения могут предоставить больше информации о влиянии гравитационных волн на развитие ранней Вселенной.
Было высказано предположение, что астрономические источники поляризованного света вызвали хиральность , обнаруженную в биологических молекулах на Земле. [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Эджидио Ланди Дегль'Инноченти (2004). Поляризация в спектральных линиях . Дордрехт: Kluwer Academic Publishers. ISBN 1-4020-2414-2 .
- ^ Влеммингс, WHT (март 2007 г.). «Обзор поляризации мазера и магнитных полей». Труды Международного астрономического союза . 3 (С242): 37–46. arXiv : 0705.0885 . Бибкод : 2007IAUS..242...37В . дои : 10.1017/s1743921307012549 . S2CID 5704623 .
- ^ Ханну Карттунен; Пекка Крёгер; Хейкки Оя (27 июня 2007 г.). Фундаментальная астрономия . Спрингер. ISBN 978-3-540-34143-7 .
- ^ Бойл, Лэтэм А.; Стейнхардт, П.Дж.; Турок, Н. (2006). «Пересмотр инфляционных прогнозов скалярных и тензорных колебаний». Письма о физических отзывах . 96 (11): 111301. arXiv : astro-ph/0507455 . Бибкод : 2006PhRvL..96k1301B . doi : 10.1103/PhysRevLett.96.111301 . ПМИД 16605810 . S2CID 10424288 .
- ^ Тегмарк, Макс (2005). «Что на самом деле предсказывает инфляция?». Журнал космологии и физики астрочастиц . 0504 (4): 001. arXiv : astro-ph/0410281 . Бибкод : 2005JCAP...04..001T . дои : 10.1088/1475-7516/2005/04/001 . S2CID 17250080 .
- ^ Кларк, С. (1999). «Поляризованный звездный свет и направленность жизни». Американский учёный . 97 (4): 336–43. Бибкод : 1999AmSci..87..336C . дои : 10.1511/1999.4.336 . S2CID 221585816 .