Campos Magnéticos Galácticos e Raios Cósmicos

Os campos magnéticos atravessam a Galáxia e confinam os raios cósmicos, partículas carregadas energéticas cuja pressão rivaliza com a do gás interestelar e molda a sua dinâmica.

Definition

Campos magnéticos galácticos são os campos magnéticos turbulentos e de grande escala que permeiam o meio interestelar, e raios cósmicos são as partículas carregadas relativísticas, principalmente prótons e núcleos, que são confinadas por esses campos e contribuem significativamente para o balanço energético da Galáxia.

Scope

Este tópico abrange a força e a estrutura em larga escala do campo magnético galáctico, os métodos utilizados para medi-lo, como a rotação de Faraday e a polarização, a origem e propagação dos raios cósmicos, a emissão síncrotron como um traçador de campos e partículas, e a equipartição de energia aproximada entre gás, campos e raios cósmicos.

Core questions

• Qual a força do campo magnético galáctico e qual a sua estrutura em larga escala?
• Como são medidos os campos magnéticos interestelares?
• De onde vêm os raios cósmicos e como se propagam pela Galáxia?
• Como os campos e os raios cósmicos se comparam em energia com o gás interestelar?

Key theories

Campos de grande escala e turbulentos

O campo magnético galáctico possui um componente ordenado alinhado com a estrutura espiral, além de um componente turbulento comparável, mapeado através da rotação de Faraday, polarização e emissão síncrotron.

Origem e propagação dos raios cósmicos

Acredita-se que os raios cósmicos sejam acelerados principalmente em choques de remanescentes de supernovas e, em seguida, se difundam através do campo magnético galáctico, com sua composição e espectro restringindo os modelos de propagação.

Equipartição de energia

As densidades de energia do gás interestelar, dos campos magnéticos e dos raios cósmicos são comparáveis, de modo que a pressão magnética e dos raios cósmicos são dinamicamente importantes para a estrutura do meio.

Clinical relevance

Campos magnéticos e raios cósmicos influenciam o suporte e a dinâmica do meio interestelar, regulam a formação estelar fornecendo pressão, impulsionam ventos galácticos e produzem a radiação síncrotron pela qual as galáxias são estudadas em comprimentos de onda de rádio.

History

A detecção da emissão de rádio síncrotron galáctica e a polarização da luz estelar em meados do século XX revelaram campos magnéticos interestelares, enquanto Fermi propôs mecanismos para acelerar raios cósmicos. Levantamentos de rotação de Faraday e detectores de partículas baseados no espaço mapearam os campos e mediram o espectro de raios cósmicos em detalhe desde então.

Key figures

• Rainer Beck
• Enrico Fermi
• Andrew Strong
• Katia Ferriere

Seminal works

• beck2001
• strong2007
• ferriere2001

Frequently asked questions

Como podemos medir um campo magnético em toda a Galáxia?

Os astrônomos o inferem indiretamente: a luz estelar polarizada alinhada por grãos magnéticos, a rotação de sinais de rádio polarizados que passam através de plasma magnetizado e a radiação síncrotron de elétrons em espiral no campo revelam sua força e direção.

De onde vêm os raios cósmicos?

Acredita-se que a maioria dos raios cósmicos galácticos seja acelerada nas ondas de choque de remanescentes de supernovas e, em seguida, vagueie pela Galáxia, guiada por seu campo magnético, por milhões de anos antes de escapar ou interagir.