La polarización es un fenómeno importante en astronomía .
La polarización de la luz de las estrellas fue observada por primera vez por los astrónomos William Hiltner y John S. Hall en 1949. Posteriormente, Jesse Greenstein y Leverett Davis, Jr. desarrollaron teorías que permitían el uso de datos de polarización para rastrear campos magnéticos interestelares. Aunque la radiación térmica integrada de las estrellas no suele estar apreciablemente polarizada en su origen, la dispersión por el polvo interestelar puede imponer polarización a la luz estelar a largas distancias. La polarización neta en la fuente puede ocurrir si la propia fotosfera es asimétrica, debido a la polarización de las extremidades. La polarización plana de la luz estelar generada en la propia estrella se observa en las estrellas Ap (peculiares estrellas de tipo A).[1]
Se ha medido la polarización circular y lineal de la luz solar . La polarización circular se debe principalmente a efectos de transmisión y absorción en regiones fuertemente magnéticas de la superficie del Sol. Otro mecanismo que da lugar a la polarización circular es el llamado "mecanismo de alineación con orientación". La luz continua está polarizada linealmente en diferentes lugares de la cara del Sol (polarización de las extremidades), aunque, en su conjunto, esta polarización se cancela. La polarización lineal en líneas espectrales suele crearse mediante dispersión anisotrópica de fotones sobre átomos e iones que a su vez pueden polarizarse mediante esta interacción. El espectro linealmente polarizado del Sol suele denominarse segundo espectro solar . La polarización atómica puede modificarse en campos magnéticos débiles mediante el efecto Hanle . Como resultado, la polarización de los fotones dispersos también se modifica, proporcionando una herramienta de diagnóstico para comprender los campos magnéticos estelares . [1]
La polarización también está presente en la radiación de fuentes astronómicas coherentes debido al efecto Zeeman (por ejemplo, máseres de hidroxilo o metanol ).
Los grandes radiolóbulos de las galaxias activas y la radiación de radio púlsar (que, según se especula, a veces pueden ser coherentes) también muestran polarización.
Además de proporcionar información sobre las fuentes de radiación y la dispersión, la polarización también explora el campo magnético interestelar en nuestra galaxia y en las radiogalaxias mediante la rotación de Faraday . [2] : 119, 124 [3] : 336–337 En algunos casos puede ser difícil determinar qué parte de la rotación de Faraday se encuentra en la fuente externa y qué parte es local de nuestra propia galaxia, pero en muchos casos es es posible encontrar otra fuente distante cercana en el cielo; por lo tanto, al comparar la fuente candidata y la fuente de referencia, los resultados pueden desenredarse.
La polarización del fondo cósmico de microondas (CMB) también se utiliza para estudiar la física del universo primitivo . [4] [5] CMB exhibe 2 componentes de polarización: polarización en modo B (como un campo magnético sin divergencia) y en modo E (solo gradiente sin curvatura como un campo eléctrico). El telescopio BICEP2 ubicado en el Polo Sur ayudó en la detección de polarización en modo B en el CMB. Los modos de polarización del CMB pueden proporcionar más información sobre la influencia de las ondas gravitacionales en el desarrollo del universo primitivo.
Se ha sugerido que fuentes astronómicas de luz polarizada causaron la quiralidad encontrada en las moléculas biológicas de la Tierra. [6]