Międzygwiazdowe pola magnetyczne
6 Maj 2005r. w Droga Mleczna napisał/a Marcin SzulcZjawisko polaryzacji światła jest argumentem przemawiającym za istnieniem w przestrzeni międzygwiazdowej pól magnetycznych. Po raz pierwszy myśl o istnieniu takich pól wypowiedziana została przez fizyka szwedzkiego H. Alfvena w związku z badaniami pierwotnego promieniowania kosmicznego.
Zjawisko polaryzacji światła jest argumentem przemawiającym za istnieniem w przestrzeni międzygwiazdowej pól magnetycznych. Po raz pierwszy myśl o istnieniu takich pól wypowiedziana została przez fizyka szwedzkiego H. Alfvena w związku z badaniami pierwotnego promieniowania kosmicznego. Późniejsze lata dostarczyły argumentów obserwacyjnych na korzyść istnienia tych pól, jak np. wspomniane zjawisko polaryzacji światła gwiazd, a w ostatnich latach stwierdzenie efektu Zeemana w wodorowej linii radiopromieniowania o długości fali 21 cm.
Wobec dużej obfitości swobodnych protonów i elektronów oraz innych cząstek obdarzonych ładunkiem elektrycznym gaz międzygwiazdowy wykazuje dobre przewodnictwo elektryczne, a w tym przypadku mogą długo zachowywać się pola magnetyczne. Linie takich pól magnetycznych są na ogół równoległe do równika galaktycznego, w szczególności są równoległe do ramion spiralnych, pomijając odchylenia lokalne. Wydłużone ziarna pyłu międzygwiazdowego ustawiają się tak, jak tego wymaga kierunek linii magnetycznych. Na skutek regularnego ustawienia się ziaren pyłu międzygwiazdowego następuje polaryzacja światła gwiazd, podobnie jak zachodzi polaryzacja światła przechodzącego przez polaroidy, gdzie kryształki są ustawione regularnie. Kryształki te pochłaniają składową światła drgającą w określonej płaszczyĽnie i przepuszczają drogą składową w płaszczyĽnie prostopadłej do pierwszej składowej. Właśnie u wielu gwiazd blisko za siebie na niebie położonych dostrzeżono, ze płaszczyzny polaryzacji są na ogół równoległe do równika galaktycznego. Zaobserwowane zjawiska polaryzacji światła gwiazd spowodowane przez ziarna pyłu międzygwiazdowego można wyjaśnić natężeniem międzygwiazdowego pola magnetycznego można wyjaśnić natężeniem międzygwiazdowego pola magnetycznego rzędu od 10-6 do 10-5 Oe.
Z polami magnetycznymi gwiazd wiąże się ściśle zagadnienie pierwotnego promieniowania kosmicznego. Już na początku XX wieku wykryto, że do Ziemi dochodzi bardzo przenikliwe promieniowanie, głównie z przestrzeni międzygwiazdowej. Promieniowanie to składa się z jąder atomowych lekkich pierwiastków chemicznych, głównie z protonów i częściowo jader atomowych helu. Cząstki te wpadając do atmosfery ziemskiej zderzają się z cząsteczkami powietrza i są źródłem powstawania wielu efektów wtórnych, wskutek czego w pierwotnej postaci nie mogą być na Ziemi obserwowane.
Przez długie lata nie umiano zdać sobie sprawy z tego, skąd pochodzi pierwotne promieniowanie kosmiczne. Olbrzymia energia poszczególnych cząstek promieniowania kosmicznego, wynosząca średnio od 1010 do 1015 elektronowoltów, a dochodząca niekiedy do 1019 elektronowoltów, daje się wyjaśnić jedynie tym, że cząstki te ulegają przyspieszeniu w przestrzeni międzygwiazdowej. Do przestrzeni międzygwiazdowej cząstki mogą być wyrzucane np. przy wybuchach gwiazd supernowych typu II i przyspieszane w niej przez pola magnetyczne. Jednak wiadomości nasze o mechanizmach powodujących przyspieszanie protonów i innych jader atomowych w przestrzeni międzygwiazdowej sa jeszcze nikłe. Z międzygwiazdowymi polami magnetycznymi częściowo związane jest ciągłe promieniowanie radiowe. Może ono powstawać w obszarach H II na skutek zmian w energii swobodnych elektronów, poruszających się w polach elektrycznych protonów. Natężenie tego rodzaju promieniowania jest mało zależne od częstości. Natomiast wykryto promieniowanie radiowe, którego natężenie, szczególnie na falach metrowych, wzrasta wraz ze wzrostem długości fali. Obliczana z takiego natężenia temperatura wynosiłaby setki tysięcy, a nawet miliony kelwinów. Nie możemy interpretować tego rodzaju promieniowania radiowego jako cieplnego. Przypisuje się je częściowo tzw. relatywistycznym elektronom, poruszającym się w międzygwiazdowym polu magnetycznym. Elektrony te, mające prędkości zbliżone do prędkości światła, są hamowane w polach magnetycznych i wysyłają wtedy promieniowanie radiowe ciągłe.
Referencje:
Eugeniusz Rybka: "Astronomia Ogólna" wyd. VI
Wobec dużej obfitości swobodnych protonów i elektronów oraz innych cząstek obdarzonych ładunkiem elektrycznym gaz międzygwiazdowy wykazuje dobre przewodnictwo elektryczne, a w tym przypadku mogą długo zachowywać się pola magnetyczne. Linie takich pól magnetycznych są na ogół równoległe do równika galaktycznego, w szczególności są równoległe do ramion spiralnych, pomijając odchylenia lokalne. Wydłużone ziarna pyłu międzygwiazdowego ustawiają się tak, jak tego wymaga kierunek linii magnetycznych. Na skutek regularnego ustawienia się ziaren pyłu międzygwiazdowego następuje polaryzacja światła gwiazd, podobnie jak zachodzi polaryzacja światła przechodzącego przez polaroidy, gdzie kryształki są ustawione regularnie. Kryształki te pochłaniają składową światła drgającą w określonej płaszczyĽnie i przepuszczają drogą składową w płaszczyĽnie prostopadłej do pierwszej składowej. Właśnie u wielu gwiazd blisko za siebie na niebie położonych dostrzeżono, ze płaszczyzny polaryzacji są na ogół równoległe do równika galaktycznego. Zaobserwowane zjawiska polaryzacji światła gwiazd spowodowane przez ziarna pyłu międzygwiazdowego można wyjaśnić natężeniem międzygwiazdowego pola magnetycznego można wyjaśnić natężeniem międzygwiazdowego pola magnetycznego rzędu od 10-6 do 10-5 Oe.
Z polami magnetycznymi gwiazd wiąże się ściśle zagadnienie pierwotnego promieniowania kosmicznego. Już na początku XX wieku wykryto, że do Ziemi dochodzi bardzo przenikliwe promieniowanie, głównie z przestrzeni międzygwiazdowej. Promieniowanie to składa się z jąder atomowych lekkich pierwiastków chemicznych, głównie z protonów i częściowo jader atomowych helu. Cząstki te wpadając do atmosfery ziemskiej zderzają się z cząsteczkami powietrza i są źródłem powstawania wielu efektów wtórnych, wskutek czego w pierwotnej postaci nie mogą być na Ziemi obserwowane.
Przez długie lata nie umiano zdać sobie sprawy z tego, skąd pochodzi pierwotne promieniowanie kosmiczne. Olbrzymia energia poszczególnych cząstek promieniowania kosmicznego, wynosząca średnio od 1010 do 1015 elektronowoltów, a dochodząca niekiedy do 1019 elektronowoltów, daje się wyjaśnić jedynie tym, że cząstki te ulegają przyspieszeniu w przestrzeni międzygwiazdowej. Do przestrzeni międzygwiazdowej cząstki mogą być wyrzucane np. przy wybuchach gwiazd supernowych typu II i przyspieszane w niej przez pola magnetyczne. Jednak wiadomości nasze o mechanizmach powodujących przyspieszanie protonów i innych jader atomowych w przestrzeni międzygwiazdowej sa jeszcze nikłe. Z międzygwiazdowymi polami magnetycznymi częściowo związane jest ciągłe promieniowanie radiowe. Może ono powstawać w obszarach H II na skutek zmian w energii swobodnych elektronów, poruszających się w polach elektrycznych protonów. Natężenie tego rodzaju promieniowania jest mało zależne od częstości. Natomiast wykryto promieniowanie radiowe, którego natężenie, szczególnie na falach metrowych, wzrasta wraz ze wzrostem długości fali. Obliczana z takiego natężenia temperatura wynosiłaby setki tysięcy, a nawet miliony kelwinów. Nie możemy interpretować tego rodzaju promieniowania radiowego jako cieplnego. Przypisuje się je częściowo tzw. relatywistycznym elektronom, poruszającym się w międzygwiazdowym polu magnetycznym. Elektrony te, mające prędkości zbliżone do prędkości światła, są hamowane w polach magnetycznych i wysyłają wtedy promieniowanie radiowe ciągłe.
Referencje:
Eugeniusz Rybka: "Astronomia Ogólna" wyd. VI
Komentarze użytkowników
( DODAJ SWÓJ )
Nikt jeszcze nie napisał komentarza do tego materiału.Napisz komentarz
Odpowiedz na pytanie zadane w sondzie.
Zjawiska oraz wydarzenia w nadchodzącym miesiącu.
Zagłosuj lub zgłoś swoją stronę.
Ostatnio pisaliście:
Twoje Imię
28.03.2023, 04:14