Champs magnétiques galactiques et rayons cosmiques
Les champs magnétiques traversent la Galaxie et confinent les rayons cosmiques, des particules chargées énergétiques dont la pression rivalise avec celle du gaz interstellaire et façonne sa dynamique.
Definition
Les champs magnétiques galactiques sont les champs magnétiques à grande échelle et turbulents qui imprègnent le milieu interstellaire, et les rayons cosmiques sont les particules chargées relativistes, principalement des protons et des noyaux, qui sont confinées par ces champs et contribuent de manière significative au bilan énergétique de la Galaxie.
Scope
Ce sujet aborde l'intensité et la structure à grande échelle du champ magnétique galactique, les méthodes utilisées pour le mesurer telles que la rotation de Faraday et la polarisation, l'origine et la propagation des rayons cosmiques, l'émission synchrotron comme traceur des champs et des particules, et l'équipartition approximative de l'énergie entre le gaz, les champs et les rayons cosmiques.
Core questions
- Quelle est l'intensité du champ magnétique galactique et quelle est sa structure à grande échelle ?
- Comment les champs magnétiques interstellaires sont-ils mesurés ?
- D'où proviennent les rayons cosmiques et comment se propagent-ils à travers la Galaxie ?
- Comment les champs et les rayons cosmiques se comparent-ils en énergie au gaz interstellaire ?
Key theories
- Champs à grande échelle et turbulents
- Le champ magnétique galactique possède une composante ordonnée alignée avec la structure spirale, ainsi qu'une composante turbulente comparable, cartographiée par la rotation de Faraday, la polarisation et l'émission synchrotron.
- Origine et propagation des rayons cosmiques
- Les rayons cosmiques sont généralement considérés comme étant principalement accélérés dans les ondes de choc des rémanents de supernovae, puis diffusent à travers le champ magnétique galactique, leur composition et leur spectre contraignant les modèles de propagation.
- Équipartition de l'énergie
- Les densités d'énergie du gaz interstellaire, des champs magnétiques et des rayons cosmiques sont comparables, de sorte que la pression magnétique et celle des rayons cosmiques sont dynamiquement importantes pour la structure du milieu.
Clinical relevance
Les champs magnétiques et les rayons cosmiques influencent le soutien et la dynamique du milieu interstellaire, régulent la formation stellaire en fournissant une pression, entraînent les vents galactiques et produisent le rayonnement synchrotron par lequel les galaxies sont étudiées aux longueurs d'onde radio.
History
La détection de l'émission radio synchrotron galactique et la polarisation de la lumière stellaire au milieu du XXe siècle ont révélé l'existence de champs magnétiques interstellaires, tandis que Fermi a proposé des mécanismes d'accélération des rayons cosmiques. Les relevés de rotation de Faraday et les détecteurs de particules spatiaux ont depuis cartographié les champs et mesuré le spectre des rayons cosmiques en détail.
Key figures
- Rainer Beck
- Enrico Fermi
- Andrew Strong
- Katia Ferriere
Related topics
Seminal works
- beck2001
- strong2007
- ferriere2001
Frequently asked questions
- Comment peut-on mesurer un champ magnétique à travers toute la Galaxie ?
- Les astronomes l'infèrent indirectement : la lumière stellaire polarisée alignée par des grains magnétiques, la rotation des signaux radio polarisés traversant un plasma magnétisé, et le rayonnement synchrotron des électrons spiralant dans le champ révèlent tous son intensité et sa direction.
- D'où proviennent les rayons cosmiques ?
- La plupart des rayons cosmiques galactiques sont considérés comme étant accélérés dans les ondes de choc des rémanents de supernovae, puis ils errent à travers la Galaxie, guidés par son champ magnétique, pendant des millions d'années avant de s'échapper ou d'interagir.