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Déduire la structure de température des disques circumstellaires de l'émission polarisée

Déduire la structure de température des disques circumstellaires de l'émission polarisée

Une image sous-miilimétrique ALMA du disque circumstellaire poussiéreux autour d'une jeune étoile. Les astronomes utilisent des cartes de polarisation ALMA du rayonnement des disques simialr à celui-ci pour inférer la présence d'un gradient de température et inférer une éventuelle accrétion sur le disque. (L'astérisque indique l'emplacement possible de l'étoile incrustée; une échelle de dix unités astronomiques est indiquée.). Crédit: Lee, Chin-Fei et al., 201

La lumière polarisée est un phénomène familier car la diffusion ou la réflexion de la lumière fait que l'une de ses deux composantes est préférentiellement absorbée. La majorité de la lumière du soleil sur Terre, par exemple, est préférentiellement polarisée en raison de la diffusion dans l'atmosphère (cela contribue à rendre les lunettes de soleil polarisées efficaces). Le rayonnement électromagnétique provenant de sources astrophysiques peut également être polarisé, généralement en raison de la diffusion de grains de poussière allongés qui sont alignés les uns avec les autres par les champs magnétiques locaux. On pense que ces champs jouent un rôle majeur, peut-être même dominant dans le contrôle des formes et des mouvements des nuages ​​de gaz interstellaires et sont extrêmement difficiles à mesurer directement. Les observations de polarisation par les grains de poussière offrent un moyen unique de sonder les champs magnétiques.

L'émission polarisée des grains alignés dans les disques autour des jeunes objets stellaires est particulièrement intéressante pour les astronomes qui étudient comment les planètes se développent et évoluent dans ces disques. L'émission polarisée peut révéler non seulement les détails des champs magnétiques présents mais également (selon la forme et les propriétés des grains) d'autres caractéristiques structurelles de l'environnement du disque, par exemple la présence d'un rayonnement stellaire anisotrope.

L'installation submillimétrique ALMA a récemment réussi à détecter les émissions polarisées d'un certain nombre de jeunes disques circumstellaires. L'astronome CfA Ian Stephens faisait partie d'une équipe qui a utilisé l'ALMA pour observer la force d'une telle émission à plusieurs longueurs d'onde. Ils concluent que les processus de champ magnétique sont peu susceptibles d'être le seul mécanisme à l'œuvre, et ils démontrent qu'un gradient de température à travers le disque peut modifier l'émission polarisée des grains de poussière alignés pour reproduire plus fidèlement les données observées que les simples modèles de champ magnétique. L'analyse des scientifiques de l'émission de poussières polarisées dans les disques révèle que les effets d'un gradient de température sur la polarisation sont les plus forts lorsqu'un disque est vu de front, et ils valident leur conclusion avec des modèles détaillés. Étant donné que les gradients de température peuvent être influencés par l'accrétion sur le disque, ces résultats de polarisation fournissent également une nouvelle méthode de sondage de l'accrétion du disque. Le chauffage par accrétion, par exemple, peut changer l'angle de polarisation par rapport au disque.


Des scientifiques proposent une méthode de filtrage de spin pour l'accélération d'électrons polarisés dans les champs de sillage de plasma


Plus d'information:
Zhe-Yu Daniel Lin et al. Sonder la structure de température des disques optiquement épais en utilisant l'émission polarisée de grains alignés, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2020). DOI: 10.1093 / mnras / staa542

Fourni par
Centre Harvard-Smithsonian d'astrophysique

Citation:
Déduire la structure de température des disques circumstellaires de l'émission polarisée (2020, 26 juin)
récupéré le 26 juin 2020
sur https://phys.org/news/2020-06-inferring-temperature-circumstellar-disks-polarized.html

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