Реферати українською » » Магнітні поля Галактики


Реферат Магнітні поля Галактики

 

магнітні поля галактики       


Магнітні поля Галактики

Докази наявності поля. Явище поляризації світла зірок було відкрито У. Хилтнером і Дж. Холлом до й незалежно У. А. Домбровським у СРСР, в 1948 р. З цього приводу Про. Струве сказав так: «Виявлення міжзоряному поляризації світла на завжди залишиться однією з яскравих прикладів суто випадок ного відкриття, подібно відкриттю Вільгельмом Рентгеном в 1895 р. рентгенівських променів. Від експериментатора вимагалося виняткове майстерність, але ще важливіше було усвідомити, що це ефект зовсім нове і передвіщений колишніми роботами».

Сутність явища міжзоряному поляризації світла заклю чается у цьому, що з зірки до спостерігачеві приходять хвилі про переважно однаково орієнтованим електричним вектором. Інакше кажучи, в міжзоряному просторі має місце селективне поглинання світла: поглинаються хвилі з опре діленої орієнтацією електричного вектора. Ми вже відмети чи, що це явище пов'язані з присутністю в міжзоряному середовищі порошин. Проте ефект поляризації світла буде помітним, якщо ці порошини орієнтовані однаковим чином. Що й казати виконує роль «диригента»?

Майже після відкриття міжзоряному поляризації світла, астрономи в 1949 р. дійшли висновку, що у міжзоряному просторі існують магнітні поля напруженістю око ло 10-5 эрстед. Саме які й орієнтують порошини однаковим чином. З теорії слід, кожна порошина швидко вра щается навколо своїй "малій осі, залишаючись хіба що нанизаної на магнітну силову лінію.

Вивчення поляризації світла зірок стало важливим джерелом інформації про геометрії міжзоряних магнітних полів. І так було встановлено, що у Галактиці є магнітне полі, па раллельное площині Чумацького Шляху і спрямоване вздовж її спіральних гілок. Інший метод дослідження магнітного поля Галактики залежить від вивченні форми світлих туманностей. Йдучи у такий спосіб, Р. А. Шайп дійшов висновку, що витягнутість цих туманностей є наслідком їх розширення магнітному полі, причому рух речовини відбувається вздовж магнітних силових ліній, тоді як поперечні руху тор мозятся магнітним полем.

До 1949 р. вже було встановлено склад космічного випромінювання поза земної атмосфери і оцінена щільність енергії космічного проміння для одиницю обсягу. Виявилося, що вона приблизно дорівнює щільності енергії випромінювання зірок. Але як пояснити високий рівень изотропии космічних лу чий? Тут намагалися зробити вибір між двома предположе ниями: 1) космічне випромінювання изотропно у всьому Всесвіті і 2) космічні промені «замкнуті» всередині нашої Галактики. Але якщо здійснюється перший випадок, то межгалактическом про странстве повна енергія космічного проміння здадуть вже в тисячі разів вища енергії випромінювання. Отже, потрібно було припустити, що у Всесвіті існують потужні джерела, щоб забезпечити щільність енергії у вигляді космічного проміння, приблизно 104 разів більшу, ніж у формі випромінювання. Більше прийнятною тому представлялася друга можливість.

Але ж Сонце не в центрі Галактики. Тому, щоб пояснити изотропию космічного випромінювання, потрібно було припустити, що траєкторії космічного проміння в Галак тику складні, і заплутані. Искривить ж траєкторію швидкої за ряженной частки може лише магнітне полі. Ми вже вигляді чи (див. гол. 5), що у магнітному полі частка рухається по спира чи, радіус якої прямо пропорційний її енергії і навпаки пропорційний напруженості поля. Нескладний розрахунок показує, що траєкторія частки з енергією Є = 1018 эВ має радіус кривизни порядку 1000 пс при напруженості поля »10-6 эрстед. Цього часу досить, аби утримати частку в Галактиці.

Тут напрошувався висновок, що магнітне полі спіралей неспроможна утримати релятивістську частку, котра примудрилася все-таки може вислизнути в межгалактическое простір. Магнітне полі має заповнювати всю Галактику, він має бути розглянуті і в спіралях і ними, в газових хмарах й між ними, інакше крізь ці про межутки відбувалася б витік космічного проміння.

У присутності магнітного поля встановлюється своєрідне динамічну рівновагу між полем і рухом речовини, відбувається рівномірний розподіл енергій. Це означає, що щільність кінетичній енергії газу rn2/2 в стаціонарному стані стає рівної щільності енергії поля М2/(8*p). Поза спи ральных гілок і хмар щільність речовини невелика, тому частки розрідженого газу мають великими швидкостями, поз воляющими їм підніматися високо над площиною Галактики. Тож З. Б. Пикельнер (СРСР) дійшов висновку, що розріджене газ повинен утворювати гало Галактики чи галактичну корону - сферичну підсистему завтовшки кілька тисяч парсек.

Синхротронное радіовипромінювання Галактики.

У 1952 р. І. З. Шкловський встановив, що радіовипромінювання Галактики підрозділяється на дві складові, сильно отли чающиеся за широким спектром. Перша їх, пласка складова — це теплове випромінювання ионизованных хмар міжзоряному га зовой середовища, обумовлене рухами електронів поблизу іонів. Воно характеризується яркостной температурою порядку 10000 До. У цьому, у повній відповідності з теорією, якщо излу чающий газ є оптично тонким, то інтенсивність його випромінювання залежить від частоти. Якщо ж шар стає опти чески товстим, ця інтенсивність, як у разі абсолютно чорного тіла, залежить від частоти.

Інтенсивність сферичної складової радіовипромінювання Галактики зростає зі довжиною хвиль. Зокрема, при l = 10 м вона відповідає температурі 100000 До. Вочевидь, що таке випромінювання може бути пов'язані з тепловими рухами електронів на полі атомних ядер. А яка ж природа цього нетеплового радіовипромінювання?

1950-го р. X. Альвеп і М. Герлофсон (Швеція) навіть від них До. Киппенхойер (ФРН) дійшли висновку, що джерелом цього космічного радіовипромінювання може бути релятивістські електрони, рухомі в міжзоряних магнітних полях. Отже, нетепловое радіовипромінювання Галактики стало доказа тельством те, що в міжзоряному просторі існують маг нитные поля напруженістю порядку 10-5 эрстед і реляти вистские електрони з енергіями, сягаючими 108 эВ.


Завдяки роботам У. Л. Гінзбурга, Р. Р. Гетьманцева і М. І. Фрадкина (СРСР), гіпотеза - про синхротронном випромінюванні релятивістських електронів перетворилася на струнку теорію, яка пояснює інтенсивність, спектр та інші основні харак теристики космічного радіовипромінювання. Зазначимо лише, що спостережуваний спектральний індекс синхротронного радіовипромінювання Галактики кілька різний до різних інтервалів частот.

 У середньому для частот 30 < v < 1000 МГц маємо a»0,5. При v приблизно рівних 300—400 МГц a»0,8. Цим значенням параметра а зі зауважують значення показника диференціального энергети ческого спектра релятивістських електронів g, однакову 2 і 2,6.

Проблема походження поля. Питання походження між зоряних магнітних полів дискутується вже протягом кількох десятиліть. Л. Бірман й О. Шлютер (ФРН) устано вили, що слабке магнітне полі може утворюватися не великий обсяг «автономно» внаслідок поділу іонів і електронів завдяки розбіжності їх мас.

Тож якщо в газі утворилося ущільнення, то електрони (мають однакову енергію з іонами, і тому приблизно 40 разів більшу швидкість) будуть «розсмоктуватися» швидше, ніж іони. Таке рух електронів щодо іонів (электри ческий струм!) і призводить до виникнення слабких магнітних . полів. Якщо за цьому температура речовини виявиться неоднород іншої, то виниклі електричні струми набувають вихоровий характер, що перешкоджає загасанню процесу. Далі в резуль таті руху газових мас відбувається заплутування силових ліній,, їх ущільнення й у остаточному підсумку — посилення поля. Очевидно, цим шляхом можуть бути поля напруженістю до 10-8 эрстед. Передбачалося, що у внаслідок вра щения Галактики конденсації міжзоряного газу, пронизані магнітними полями, витягуються, створюючи спіральні галузі. Оостановимся на сучасних поглядах на про разование спіральних гілок галактик як хвиль щільності. Це змушує інакше розглядати й проблеми походження магнітного поля Галактики. Нещодавно М. З. Кардашев висловив припущення, що магнітне полі Галактики має внегалак тическое походження. Інакше кажучи, слабке полі могло існувати вже в речовині, з яких сформувалася Галактика. У процесі еволюції нашої зоряної системи воно посилювалося і закручивалось її обертання.

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Наша галактика
    План: ЗАПРОВАДЖЕННЯ ВІДКРИТТЯ ГАЛАКТИКИ СПІВДРУЖНОСТІ ЗІРОК ЗОРЯНІ СКОПЛЕНИЯ МІЖ ЗВЕЗДАМИ АСОЦІАЦІЇ
  • Реферат на тему: Неопознанные літаючі об'єкти
    ПО АСТРОНОМИИ НА ТЕМУ: НЕОПОЗНАННЫЕ ЛЕТАЮЩИЕ ОБЪЕКТЫ План: Коротко про НЛО. Версії вчених. Гіпотези
  • Реферат на тему: Нові й наднові зірки
    При спалахи нових зірок виділяється енергія до 10 538 0 Дж. Ті зірки, які невдало називають новими
  • Реферат на тему: Перспективи телескопії
    Як відомо, призначення оптичного телескопа - збільшувати кут, під яким видно небесне тіло, і
  • Реферат на тему: Планета Венера
    Венера Венеру - досить часто називають сестрою землі через її подібність за розміром та близкості

Навігація