Поляризация туманностей звезд

Зодиакальный свет — это солнечный свет, рассеянный твердыми пылевыми частицами околосолнечной среды. Наблюдается ночью вдоль пояса Зодиака (отсюда и название) в виде полосы, расширяющейся к горизонту. По видимой яркости раза в два-три превосходит яркость ночного неба. Зодиакальный свет частично поляризован, причем степень поляризации зависит от углового расстояния от Солнца. На расстоянии 80° от Солнца степень поляризации составляет 12%, доходит до 15% при 60° и почти падает до нуля при 90°.

Что касается объектов, находящихся за пределами солнечной системы, то поляризация света туманностей исследуется с самого начала нашего века, а поляризацию света звезд начали исследовать совсем недавно — с конца сороковых годов.

При изучении поляризации туманностей и звезд есть две стороны вопроса — собственная поляризация света, излучаемого звездой или туманностью, и та поляризация, которую приобретает свет, проходя огромные расстояния через космическое пространство и взаимодействуя с разреженной межзвездной средой (так называемая межзвездная поляризация света по терминологии, принятой в астрономической литературе). Первая может дать важнейшую информацию о механизме испускания света объектом, а вторая — о свойствах межзвездного вещества, структуре магнитных полей галактики и т. п. Трудность заключается в разделении этих двух сторон эффекта. Для преодоления этой трудности очень важно, что при рассеянии света на изотропных пылинках межзвездной среды он поляризуется по известным правилам. Такую поляризацию звезд и туманностей в астрофизике называют радиальной. Она действительно обнаружена во многих случаях. Однако это обстоятельство не полностью снимает трудности. Нерадиальная поляризация может возникнуть не только в результате собственного механизма излучения света туманностью или звездой, но и вследствие рассеяния на анизотропных, а тем более ориентированных частицах галактической среды.

Таким образом, исследование поляризации света туманностей и звезд — непростая задача.

Свет внегалактических туманностей сам по себе не-поляризован, этот вывод из анализа данных наблюдений согласуется с ожидаемым, ибо этот свет есть интегральное излучение огромного количества различных звезд, представляющих типичный случай источника естественного света. Следовательно, эти источники представляют большой интерес как эталон, позволяющий судить о поляризующем действии диффузной материи в нашей Галактике.

Галактические туманности представляют собой облака разреженного газа с пылевыми частицами, существующие в межзвездном пространстве нашей Галактики. Существующая классификация галактических туманностей делит их на несколько типов — планетарные, диффузные, отражательные и др.

Излучение планетарных туманностей в большинстве случаев не поляризовано. Только относительно одной из них имеются данные о наличии небольшой поляризации порядка 5%, еще нуждающиеся в подтверждении. Диффузные туманности дают поляризацию целиком радиальную, что согласуется с их газово-пылевой моделью. Степень поляризации обычно при этом составляет от 1-2 до 10-15%.

Особый интерес представляют некоторые отдельные туманности, прежде всего Крабовидная. Поляризация свечения ее аморфной части оказалась нерадиальной. Отсюда следует, что она может быть обусловлена не рассеянием, а каким-то особым типом излучения света. Ряд фактов заставил принять гипотезу о синхротронном механизме излучения (тормозное излучение релятивистских электронов в магнитном поле, то есть электронов с очень большими скоростями, приближающимися к скорости света). Важным методическим приемом в этих исследованиях было сопоставление поляризации туманности и соседних звезд, которое помогло учесть «межзвездную поляризацию» и выделить собственную поляризацию туманности.

Именно к таким выводам приходят современные астрономы. Уже написано существенное количество научных трудов по данной тематике. Многие из них можно найти тут где они оформлены в виде электронных книг. Будучи упорядоченны по главам, логически выстроены и проиллюстрированы, астрономические теории довольно увлекательны для любого сколь нибудь грамотного человека. Поддержка естественнонаучного интереса в обществе — главный показатель его комплексного развития.