<< Титульный лист | Оглавление | 2. Механизмы выравнивания пылинок >>

1. Поляризация, пыль и магнитное поле

Около 55 лет назад выяснилось, что свет далеких звезд немного - на несколько процентов - поляризован, причем в среднем чем дальше звезда, тем сильнее поляризовано ее излучение. Это явление в 1949 г. независимо друг от друга наблюдали Хилтнер [1], Холл [2] и Домбровский [3]. Практически сразу же выяснилось, что величина поляризации коррелирует не столько с расстоянием до звезды, сколько с ее покраснением. Поэтому логично было предположить, что поляризация обусловлена тем же фактором, что и покраснение, то есть взаимодействием излучения с межзвездной пылью. Позже выяснилось, что и собственное тепловое излучение пыли также немного поляризовано.

Поляризация проходящего и собственного (но не рассеянного!) излучения предполагает некоторую анизотропию (неодинаковость физических свойств по различным направлениям). Поэтому сейчас считается, что пылевые частицы, вызывающие эту поляризацию, во-первых, лишены сферической симметрии, например вытянуты, во-вторых, особым образом ориентированы. Чаще всего предполагается, что ориентация пылинок обусловливается магнитным полем, поэтому изначально наблюдения поляризации света звезд считались важным источником информации о структуре крупномасштабного магнитного поля Галактики.

Конечно, на самом деле пылинки не выстраиваются «по струнке», а, напротив, ориентированы в значительной степени хаотично. Но благодаря наличию магнитного поля этот хаос не является абсолютным: у пылинок появляется направление ориентации, несколько более вероятное, чем другие. Согласно большинству гипотез о выравнивании короткая ось вытянутых пылинок оказывается в среднем параллельной силовым линиями магнитного поля [4]. Ансамбль таких пылинок предпочтительно пропускает фотоны, у которых направление колебаний электрического поля параллельно короткой оси пылинок (для таких фотонов сечение поглощения оказывается меньше). Соответственно поток излучения от звезды приобретает небольшую поляризацию в направлении, параллельном внешнему магнитному полю, точнее, проекции вектора напряженности магнитного поля на картинную плоскость (рис. 1). Поляризацию характеризуют позиционным углом и степенью поляризации:

где и  - максимальная и минимальная интенсивности, измеряемые при пропускании света звезды через вращающийся поляриметр. Для проходящего (поглощаемого) света

где и - поглощение в направлении выравнивания пылинок и перпендикулярно к нему.

С физической точки зрения важным параметром является также дисперсия позиционных углов векторов поляризации звезд, расположенных недалеко друг от друга в проекции на небесную сферу и, следовательно, «трассирующих» одну и ту же область межзвездной среды (МЗС). В 1953 г. Чандрасекар и Ферми [6] предложили простую формулу, позволяющую по величине оценить напряженность магнитного поля в этой области МЗС.

---

<< Титульный лист | Оглавление | 2. Механизмы выравнивания пылинок >>

Публикации с ключевыми словами: Межзвездная пыль Публикации со словами: Межзвездная пыль
См. также: Темные туманности в Тельце Пылевая туманность Ангел Тёмные туманности в Тельце Головастики в IC 410 Отражения в 1970-х Поле вокруг туманности Кокон Кокон Гершеля Все публикации на ту же тему >>