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    Inferindo a estrutura de temperatura dos discos circunstelares a partir da emissão polarizada

    Uma imagem do submilímetro ALMA do disco circunestelar empoeirado em torno de uma jovem estrela. Os astrônomos estão usando mapas de polarização ALMA da radiação de discos semelhantes a este para inferir a presença de um gradiente de temperatura, e inferir possível acréscimo no disco. (O asterisco marca a possível localização da estrela embutida; uma escala de dez unidades astronômicas é indicada.). Crédito:Lee, Chin-Fei et al., 201

    A luz polarizada é um fenômeno familiar porque a dispersão ou reflexão da luz resulta na absorção preferencial de um de seus dois componentes. A maior parte da luz solar na Terra, por exemplo, é preferencialmente polarizado devido à dispersão na atmosfera (isso ajuda a tornar os óculos de sol polarizados eficazes). A radiação eletromagnética de fontes astrofísicas também pode ser polarizada, normalmente devido ao espalhamento de grãos de poeira alongados que estão alinhados uns com os outros pelos campos magnéticos locais. Acredita-se que esses campos desempenhem um papel importante, talvez até mesmo um papel dominante no controle das formas e movimentos das nuvens de gás interestelar e são extremamente difíceis de medir diretamente. As observações de polarização por grãos de poeira oferecem uma maneira única de sondar os campos magnéticos.

    A emissão polarizada de grãos alinhados em discos ao redor de objetos estelares jovens é de interesse particular para os astrônomos que estudam como os planetas se desenvolvem e evoluem nesses discos. A emissão polarizada pode revelar não apenas os detalhes dos campos magnéticos presentes, mas também (dependendo das formas e propriedades dos grãos) outras características estruturais do ambiente do disco, por exemplo, a presença de radiação estelar anisotrópica.

    A instalação de submilímetro do ALMA recentemente teve sucesso na detecção de emissão polarizada de vários discos circunestelares jovens. O astrônomo do CfA Ian Stephens foi membro de uma equipe que usou o ALMA para observar a intensidade dessa emissão em vários comprimentos de onda. Eles concluem que os processos de campo magnético são improváveis ​​de ser o único mecanismo em funcionamento, e eles demonstram que um gradiente de temperatura através do disco pode modificar a emissão polarizada de grãos de poeira alinhados para replicar mais de perto os dados observados do que os modelos de campo magnético simples. A análise dos cientistas da emissão de poeira polarizada em discos descobriu que os efeitos de um gradiente de temperatura na polarização são mais fortes quando um disco é visto de lado, e eles validam sua conclusão com modelos detalhados. Como os gradientes de temperatura podem ser influenciados pelo acúmulo no disco, esses resultados de polarização também fornecem um novo método de sondagem de acreção de disco. Aquecimento de acreção, por exemplo, pode alterar o ângulo de polarização em relação ao disco.


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