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Plasma astrofísico

La Nebulosa de la Laguna es una gran nube de gas parcialmente ionizado y de baja densidad. [1]

El plasma astrofísico es el plasma que se encuentra fuera del Sistema Solar . Se estudia como parte de la astrofísica y se observa comúnmente en el espacio. [2] La opinión aceptada por los científicos es que gran parte de la materia bariónica del universo existe en este estado. [3]

Cuando la materia se vuelve lo suficientemente caliente y energética, se ioniza y forma un plasma. Este proceso descompone la materia en sus partículas constituyentes, que incluyen electrones con carga negativa e iones con carga positiva . [4] Estas partículas cargadas eléctricamente son susceptibles a las influencias de los campos electromagnéticos locales . Esto incluye campos fuertes generados por estrellas y campos débiles que existen en regiones de formación estelar , en el espacio interestelar y en el espacio intergaláctico . [5] De manera similar, se observan campos eléctricos en algunos fenómenos astrofísicos estelares, pero son intrascendentes en medios gaseosos de muy baja densidad.

El plasma astrofísico a menudo se diferencia del plasma espacial , que normalmente se refiere al plasma del Sol , el viento solar y las ionosferas y magnetosferas de la Tierra y otros planetas. [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]

Observación y estudio del plasma astrofísico

Los plasmas en las estrellas pueden generar e interactuar con campos magnéticos , lo que da lugar a una variedad de fenómenos astrofísicos dinámicos. Estos fenómenos a veces se observan en espectros debido al efecto Zeeman . Otras formas de plasmas astrofísicos pueden verse influenciadas por campos magnéticos débiles preexistentes, cuyas interacciones solo pueden determinarse directamente mediante polarimetría u otros métodos indirectos. [5] En particular, el medio intergaláctico , el medio interestelar , el medio interplanetario y los vientos solares consisten en plasmas difusos.

Posibles fenómenos relacionados

Los científicos están interesados ​​en los núcleos galácticos activos porque dichos plasmas astrofísicos podrían estar directamente relacionados con los plasmas estudiados en los laboratorios. [13] Muchos de estos fenómenos aparentemente exhiben una serie de comportamientos magnetohidrodinámicos complejos , como turbulencia e inestabilidades . [2]

En la cosmología del Big Bang , todo el universo estaba en un estado de plasma antes de la recombinación . [14]

Historia temprana

El explorador y físico noruego Kristian Birkeland predijo que el espacio está lleno de plasma . En 1913 escribió:

Parece ser una consecuencia natural de nuestros puntos de vista el suponer que todo el espacio está lleno de electrones y de iones eléctricos de todo tipo que flotan en el espacio. Hemos supuesto que cada sistema estelar, a través de su evolución, arroja corpúsculos eléctricos al espacio.

Birkeland asumió que la mayor parte de la masa del universo debería encontrarse en el espacio "vacío". [15]


Referencias

  1. ^ "Avance del tesoro del Survey Telescope". Nota de prensa de ESO . Consultado el 23 de enero de 2014 .
  2. ^ ab "Estudio arroja luz sobre la turbulencia en plasmas astrofísicos: análisis teórico descubre nuevos mecanismos en la turbulencia del plasma". MIT News. Diciembre de 2017. Consultado el 20 de febrero de 2018 .
  3. ^ Chiuderi, C.; Velli, M. (2015). "Teoría de la órbita de partículas". Fundamentos de la astrofísica del plasma . UNITEXT for Physics. p. 17. Bibcode :2015bps..book.....C. doi :10.1007/978-88-470-5280-2_2. ISBN 978-88-470-5280-2.
  4. ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª ed. (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "Ionización". doi :10.1351/goldbook.I03183
  5. ^ ab Lazarian, A. ; Boldyrev, S.; Forest, C.; Sarff, P. (2009). "Comprensión del papel de los campos magnéticos: perspectiva galáctica". Astro2010: The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey . 2010 : 175. arXiv : 0902.3618 . Código Bibliográfico :2009astro2010S.175L.
  6. ^ "Libro de texto de física espacial". 26 de noviembre de 2006. Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2008. Consultado el 23 de febrero de 2018 .
  7. ^ "El Centro de Investigación de Plasma Espacial y Física Solar (SP2RC)". MIT News . Consultado el 23 de febrero de 2018 .
  8. ^ Owens, Mathew J.; Forsyth, Robert J. (2003). "El campo magnético heliosférico". Living Reviews in Solar Physics . 10 (1): 5. arXiv : 1002.2934 . Código Bibliográfico :2013LRSP...10....5O. doi : 10.12942/lrsp-2013-5 . ISSN  2367-3648. S2CID  122870891.
  9. ^ Nagy, Andrew F.; Balogh, André; Thomas E. Cravens; Mendillo, Michael; Mueller-Woodarg, Ingo (2008).Aeronomía comparada. Springer. págs. 1–2. ISBN 978-0-387-87824-9.
  10. ^ Ratcliffe, John Ashworth (1972). Introducción a la ionosfera y la magnetosfera . Archivo CUP . ISBN 978-0-521-08341-6.
  11. ^ Estudio de la NASA que utiliza cúmulos revela nuevos conocimientos sobre el viento solar, NASA, Greenbelt, 2012, pág. 1
  12. ^ Cade III, William B.; Christina Chan-Park (2015). "El origen del "clima espacial"". Clima espacial . 13 (2): 99. Bibcode :2015SpWea..13...99C. doi : 10.1002/2014SW001141 .
  13. ^ Berkowitz, Rachel (abril de 2018). "Experimentos de laboratorio imitan el origen y el crecimiento de los campos magnéticos astrofísicos". Physics Today . 71 (4): 20–22. Bibcode :2018PhT....71d..20B. doi :10.1063/PT.3.3891.
  14. ^ Peebles, PJE (1968). "Recombinación del plasma primigenio". Astrophysical Journal . 153 : 1. Bibcode :1968ApJ...153....1P. doi :10.1086/149628.
  15. ^ Birkeland, Kristian (1908). La expedición noruega Aurora Polaris 1902-1903. Nueva York y Christiania (hoy Oslo): H. Aschehoug & Co. p. 720.Agotado, texto completo en línea.

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