Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
17.5. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ГАЛАКТИКИ17.5.1. Фарадеевское вращение в межзвездной среде. В п. 17.3.4 было показано, каким образом измерения вращения плоскости поляризации радиоволн дают информацию о величине Если построить в галактических координатах карту распределения меры вращения (рис. 17.4, б), то точки, соответствующие разным знакам, сконцентрируются в разных полушариях. Это свидетельствует о некоторой общей упорядоченности магнитного поля Галактики. Смена знака меры вращения, по-видимому, происходит вблизи долготы 180°, во всяком случае, в южном полушарии, т. е. именно здесь параллельная составляющая магнитного поля меняет направление. Это свидетельствует в пользу модели, согласно которой поле направлено преимущественно параллельно плоскости Галактики вдоль локального спирального рукава. Знак магнитного поля таков, что оно направлено от Земли в сторону галактической широты 90°. Другое применение этого метода — измерение мер вращения пульсаров, для которых известна также мера дисперсии 17.5.2. Поляризация оптического излучения звезд. Доля звезд, свет которых поляризован, увеличивается с расстоянием вдоль галактической плоскости и сильно коррелирует с поглощением пылью. Пылинки между звездой и Землей могут поляризовать свет, если они имеют вытянутую форму и одинаково ориентированы в большом объеме пространства. Вытянутые пылинки рассеивают преимущественно ту составляющую падающего света, вектор электрического поля которой параллелен большой оси пылинки. Поэтому прошедшее излучение будет поляризовано вдоль малой оси пылинок. Выстраивает пылинки магнитное поле Галактики. Можно выделить два явления, которые обусловливают действие механизма ориентации [3]. Во-первых, если пылинки представляют собой вытянутые эллипсоиды с главными осями Рис. 17.4. (см. скан) а — зависимость меры вращения внегалактических радиоисточников от галактической широты. Вблизи плоскости Галактики мера вращения максимальна [15]. б - распределение меры вращения в галактических координатах. Черные кружки соответствуют положительной мере вращения, белые — отрицательной [11]. равновесии вектор момента количества движения стремится стать параллельно меньшей оси. Это можно понять из следующих соображений. Если главные моменты инерции равны
Рис. 17.5. Распределение поляризации света звезд в галактических координатах. Направление плоскости поляризации показано штрихами, размер которых соответствует степени поляризации [10]. равновесии энергия вращения вокруг каждой главной оси одинакова Во-вторых, в присутствии магнитного поля вращение вокруг оси, параллельной полю, энергетически более выгодно, чем вращение вокруг перпендикулярной ему оси. В первом случае намагниченность парамагнитного материала, из которого состоит пылинка, постоянна, тогда как во втором случае намагниченность непрерывно изменяется, но такому изменению сопротивляются внутренние связи. Поэтому вращение вокруг оси, параллельной магнитному полю, энергетически более выгодно. Эффективность выстраивания пылинок зависит от их химического состава. В результате совместного действия этих эффектов вытянутые пылинки вращаются вокруг меньшей оси, которая располагается параллельно магнитному полю. Поэтому вектор электрического поля излучения, прошедшего через эту пыль, параллелен направлению магнитного поля. Измерив поляризацию света 6000 звезд, Мэттьюсон и Форд [10] построили карту поляризации (рис. 17.5), в которой направление и длина векторов показывают направление и степень поляризации света. Все звезды, изображенные на рис. 17.5, находятся в радиусе некоторые из них связаны с галактическими петлями, такими, как Северный полярный шпур — яркое образование, протянувшееся к северному полюсу Галактики от Чтобы по измерениям оптической поляризации оценить напряженность магнитного поля, необходима хорошо разработанная теория механизмов ориентации пылинок различного химического состава. Согласно ранним моделям ориентации парамагнитных пылинок, требовалось большее значение В, чем получалось из наблюдений фарадеевского вращения, а именно порядка 17.5.3. Зеемановское расщепление линии 21 см. Напряженность галактического магнитного поля можно оценить по зеемановскому расщеплению линии нейтрального водорода. С наблюдательной точки зрения задача необычайно сложна, поскольку расщепление составляет Этот метод использовался для измерения магнитного поля в направлении на небольшое число ярких радиоисточников. Оказалось, что его напряженность превышает 17.5.4. Радиоизлучение галактики. Последний метод использует наблюдения радиоизлучения Галактики и его поляризации. Это синхротронное излучение движущихся по винтовым траекториям вдоль силовых линий галактического магнитного поля ультрарелятивистских электронов, которому будет посвящена следующая глава. Мы покажем, что, хотя остается проблема получения из этих наблюдений одного определенного значения напряженности поля, в целом все имеющиеся оценки согласуются с другими независимыми измерениями. 17.5.5. Краткая сводка сведении о галактическом магнитном поле. Описанные выше методы дают взаимно дополняющую информацию о галактическом магнитном поле. Распределение мер вращения пульсаров и внегалактических радиоисточников, а также карты векторов оптической поляризации убедительно свидетельствуют в пользу существования крупномасштабной структуры поля. В окрестности Солнца регулярная составляющая магнитного поля направлена примерно к
|
1 |
Оглавление
|