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Polarización en astronomía

La polarización es un fenómeno importante en astronomía .

Estrellas

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]

Sol

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]

Otras fuentes

La polarización en el cuásar 3C 286 medida con ALMA

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.

Fondo cósmico de microondas

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]

Ver también

Referencias

  1. ^ Egidio Landi Degl'Innocenti (2004). Polarización en Líneas Espectrales . Dordrecht: Editores académicos de Kluwer. ISBN 1-4020-2414-2.
  2. ^ Vlemmings, WHT (marzo de 2007). "Una revisión de la polarización máser y los campos magnéticos". Actas de la Unión Astronómica Internacional . 3 (S242): 37–46. arXiv : 0705.0885 . Código Bib : 2007IAUS..242...37V. doi :10.1017/s1743921307012549. S2CID  5704623.
  3. ^ Hannu Karttunen; Pekka Kröger; Heikki Oja (27 de junio de 2007). Astronomía Fundamental . Saltador. ISBN 978-3-540-34143-7.
  4. ^ Boyle, Latham A.; Steinhardt, PJ; Turok, N (2006). "Reconsideradas las predicciones inflacionarias para fluctuaciones escalares y tensoriales". Cartas de revisión física . 96 (11): 111301. arXiv : astro-ph/0507455 . Código bibliográfico : 2006PhRvL..96k1301B. doi :10.1103/PhysRevLett.96.111301. PMID  16605810. S2CID  10424288.
  5. ^ Tegmark, Max (2005). "¿Qué predice realmente la inflación?". Revista de Cosmología y Física de Astropartículas . 0504 (4): 001. arXiv : astro-ph/0410281 . Código Bib : 2005JCAP...04..001T. doi :10.1088/1475-7516/2005/04/001. S2CID  17250080.
  6. ^ Clark, S. (1999). "La luz polarizada de las estrellas y la lateralidad de la vida". Científico americano . 97 (4): 336–43. Código bibliográfico : 1999AmSci..87..336C. doi :10.1511/1999.4.336. S2CID  221585816.

enlaces externos