میدانهای مغناطیسی کهکشانی و پرتوهای کیهانی
میدانهای مغناطیسی در سرتاسر کهکشان گسترده شدهاند و پرتوهای کیهانی را به دام میاندازند؛ ذرات باردار پرانرژی که فشار آنها با فشار گاز میانستارهای رقابت میکند و دینامیک آن را شکل میدهد.
Definition
میدانهای مغناطیسی کهکشانی، میدانهای مغناطیسی مقیاس بزرگ و آشفتهای هستند که محیط میانستارهای را فرا گرفتهاند، و پرتوهای کیهانی، ذرات باردار نسبیتی، عمدتاً پروتونها و هستهها، هستند که توسط این میدانها به دام افتاده و سهم قابل توجهی در بودجه انرژی کهکشان دارند.
Scope
این موضوع به بررسی قدرت و ساختار مقیاس بزرگ میدان مغناطیسی کهکشانی، روشهای اندازهگیری آن مانند چرخش فارادی و قطبش، منشأ و انتشار پرتوهای کیهانی، گسیل سنکروترون به عنوان ردیاب میدانها و ذرات، و همتوزیعی تقریبی انرژی بین گاز، میدانها و پرتوهای کیهانی میپردازد.
Core questions
- میدان مغناطیسی کهکشانی چقدر قوی است و ساختار مقیاس بزرگ آن چگونه است؟
- میدانهای مغناطیسی میانستارهای چگونه اندازهگیری میشوند؟
- پرتوهای کیهانی از کجا میآیند و چگونه در کهکشان منتشر میشوند؟
- انرژی میدانها و پرتوهای کیهانی در مقایسه با گاز میانستارهای چگونه است؟
Key theories
- میدانهای مقیاس بزرگ و آشفته
- میدان مغناطیسی کهکشانی دارای یک مؤلفه منظم همراستا با ساختار مارپیچی به علاوه یک مؤلفه آشفته قابل مقایسه است که از طریق چرخش فارادی، قطبش و گسیل سنکروترون نقشهبرداری میشود.
- منشأ و انتشار پرتوهای کیهانی
- تصور میشود پرتوهای کیهانی عمدتاً در شوکهای باقیمانده ابرنواختری شتاب میگیرند و سپس از طریق میدان مغناطیسی کهکشانی منتشر میشوند؛ ترکیب و طیف آنها مدلهای انتشار را محدود میکند.
- همتوزیعی انرژی
- چگالیهای انرژی گاز میانستارهای، میدانهای مغناطیسی و پرتوهای کیهانی قابل مقایسه هستند، بنابراین فشار مغناطیسی و پرتوهای کیهانی برای ساختار محیط از نظر دینامیکی مهم هستند.
Clinical relevance
میدانهای مغناطیسی و پرتوهای کیهانی بر پشتیبانی و دینامیک محیط میانستارهای تأثیر میگذارند، با ایجاد فشار، تشکیل ستاره را تنظیم میکنند، بادهای کهکشانی را به حرکت درمیآورند، و تابش سنکروترون را تولید میکنند که کهکشانها از طریق آن در طول موجهای رادیویی مورد مطالعه قرار میگیرند.
History
کشف گسیل رادیویی سنکروترون کهکشانی و قطبش نور ستارگان در اواسط قرن بیستم، میدانهای مغناطیسی میانستارهای را آشکار کرد، در حالی که فرمی مکانیسمهایی را برای شتابدهی پرتوهای کیهانی پیشنهاد کرد. از آن زمان، بررسیهای چرخش فارادی و آشکارسازهای ذرات مستقر در فضا، میدانها را نقشهبرداری کرده و طیف پرتوهای کیهانی را با جزئیات اندازهگیری کردهاند.
Key figures
- Rainer Beck
- Enrico Fermi
- Andrew Strong
- Katia Ferriere
Related topics
Seminal works
- beck2001
- strong2007
- ferriere2001
Frequently asked questions
- چگونه میتوانیم یک میدان مغناطیسی را در سراسر کهکشان اندازهگیری کنیم؟
- اخترشناسان آن را به طور غیرمستقیم استنباط میکنند: نور ستارهای قطبیده که توسط دانههای مغناطیسی همراستا شده است، چرخش سیگنالهای رادیویی قطبیده که از پلاسمای مغناطیده عبور میکنند، و تابش سنکروترون از الکترونهایی که در میدان مارپیچ میشوند، همگی قدرت و جهت آن را آشکار میکنند.
- پرتوهای کیهانی از کجا میآیند؟
- تصور میشود بیشتر پرتوهای کیهانی کهکشانی در امواج شوک باقیماندههای ابرنواختری شتاب میگیرند و سپس برای میلیونها سال قبل از فرار یا تعامل، در کهکشان سرگردان میشوند و توسط میدان مغناطیسی آن هدایت میشوند.