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从极化发射推断星际盘的温度结构

  • 科学
  • 2020-06-29 08:43:32
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偏振光是一种常见的现象,因为光的散射或反射会导致其两个分量之一被优先吸收。例如,由于大气中的散射,地球上的大多数阳光会优先偏振(这有助于使偏振太阳镜有效)。来自天体物理源的电磁辐射也可以被极化,这通常是由于细长的尘埃颗粒的散射所致,这些尘埃颗粒通过局部磁场相互对准。人们认为这些场在控制星际气云的形状和运动方面起着主要的作用,甚至可能起主导作用,并且很难直接测量。尘粒极化的观察提供了一种探测磁场的独特方法。

天文学家对研究行星如何在这些圆盘中发展和演化特别感兴趣,来自年轻恒星物体周围圆盘中对齐晶粒的极化发射。极化发射不仅可以揭示存在的磁场的细节,而且可以揭示(取决于晶粒的形状和性质)磁盘环境的其他结构特征,例如各向异性恒星辐射的存在。

ALMA亚毫米级设施最近已成功检测出许多年轻的星际圆盘的极化辐射。CfA天文学家伊恩·斯蒂芬斯(Ian Stephens)是一个团队的成员,该团队使用ALMA观察了这种发射在多个波长下的强度。他们得出结论,磁场过程不可能是唯一起作用的机制,并且他们证明,与简单的磁场模型相比,磁盘上的温度梯度可以改变排列的尘埃颗粒的极化发射,从而更紧密地复制观测到的数据。科学家对磁盘中的粉尘极化发射的分析发现,温度梯度的影响当从正面看光盘时,偏振光最强,它们可以用详细的模型验证其结论。由于温度梯度会受到吸积到磁盘上的影响,因此这些极化结果也提供了一种探测磁盘吸积的新方法。吸积加热,例如,可以改变偏振相对于光盘的角度。

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