الاستقطاب هو ظاهرة مهمة في علم الفلك.
النجوم
لوحظ لأول مرة استقطاب النجوم من قبل الفلكيين ويليام هيلتنر وجون هول في عام 1949. طور جيسي جرينشتاين وليفريت ديفيس جونيور بعد ذلك نظريات تسمح باستخدام بيانات الاستقطاب لتتبع المجالات المغناطيسية بين النجوم. إن انتشار الغبار الكوني يمكن أن يفرض الاستقطاب على ضوء النجوم على مسافات طويلة، وذلك على الرغم من عدم استقطاب الإشعاع الحراري المتكامل للنجوم بشكل ملحوظ عادة عند المصدر. يمكن أن يحدث الاستقطاب الصافي عند المصدر إذا كان المجال الضوئي نفسه غير متماثل بسبب استقطاب الأطراف.
الشمس
قاس العلماء كل من الاستقطاب الدائري والخطي لأشعة الشمس. يرجع الاستقطاب الدائري بشكل أساسي إلى تأثيرات الانبعاث والامتصاص في المناطق المغناطيسية بشدة من سطح الشمس. هناك آلية أخرى تؤدي إلى الاستقطاب الدائري وتسمى "آلية المحاذاة إلى الاتجاه". عادة ما يتشكل الاستقطاب الخطي في الخطوط الطيفية من خلال انتشار متباين الخواص من الفوتونات على الذرات والأيونات التي يمكن أن تستقطب نفسها بواسطة هذا التفاعل. غالبًا ما يطلق على طيف الشمس المستقطب خطيًا بالطيف الشمسي الثاني. يمكن تعديل الاستقطاب الذري في الحقول المغناطيسية الضعيفة بواسطة تأثير هانل. يُعدل استقطاب الفوتونات المبعثرة أيضًا نتيجة لذلك لتوفير أداة تشخيص لفهم المجالات المغناطيسية النجمية.[1]
مصادر أخرى
يوجد الاستقطاب أيضًا في الإشعاع الصادر عن مصادر فلكية متماسكة تبعًا لتأثير زيمان (مثل أجهزة الهيدروكسيل أو الميثانول). تُظهر الموجات الراديوية الكبيرة التي لها شكل فصوص في المجرات النشطة والإشعاع الراديوي النابض استقطابًا أيضًا (والتي قد تكون متضاربة وأحيانًا متماسكة). يستكشف الاستقطاب أيضًا المجال المغناطيسي بين النجوم في مجرتنا وكذلك في المجرات الراديوية عبر دوران فاراداي، وذلك بغض النظر عن توفير معلومات حول مصادر الإشعاع والانتشار.[2][3] يُصعب في بعض الحالات تحديد مقدار دوران فاراداي في المصدر الخارجي وكم هو محلي بالنسبة لمجرتنا، ولكن في كثير من الحالات يمكن العثور على مصدر بعيد آخر مقرب في السماء.
خلفية الموجة الصغرى الكونية
يُستخدم استقطاب خلفية الموجة الصغرى الكونية أيضًا لدراسة فيزياء الكون المبكر.[4][5] تُظهر خلفية الموجة الصغرى الكونية عنصرين من الاستقطاب: استقطاب النمط بي (المجال المغناطيسي الخالي من التباين) والنمط إي (الاستقطاب الخالي من التدرج فقط مثل الحقل الكهربائي). لقد اقتُرح أن المصادر الفلكية للضوء المستقطب تسببت في وجود خاصية شيراليتي الموجودة في الجزيئات البيولوجية على الأرض.[6]
المراجع
- Egidio Landi Degl'Innocenti (2004). Polarization in Spectral Lines. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. .
- Vlemmings, W. H. T. (Mar 2007). "A review of maser polarization and magnetic fields". Proceedings of the International Astronomical Union. 3 (S242): 37–46. arXiv:. doi:10.1017/s1743921307012549.
- Hannu Karttunen; Pekka Kröger; Heikki Oja (27 June 2007). Fundamental Astronomy. Springer. .
- Boyle, Latham A.; Steinhardt, PJ; Turok, N (2006). "Inflationary predictions for scalar and tensor fluctuations reconsidered". Physical Review Letters. 96 (11): 111301. arXiv:. Bibcode:2006PhRvL..96k1301B. doi:10.1103/PhysRevLett.96.111301. PMID 16605810.
- Tegmark, Max (2005). "What does inflation really predict?". JCAP. 0504 (4): 001. arXiv:. Bibcode:2005JCAP...04..001T. doi:10.1088/1475-7516/2005/04/001.
- Clark, S. (1999). "Polarised starlight and the handedness of Life". American Scientist. 97: 336–43. Bibcode:1999AmSci..87..336C. doi:10.1511/1999.4.336.