Астрофизическая плазма

Туманность Лагуна - это большое облако частично ионизированного газа с низкой плотностью.

Астрофизическая плазма - это плазма за пределами Солнечной системы. Она изучается в рамках астрофизики и обычно наблюдается в космосе. Принятое мнение ученых заключается в том, что большая часть барионной материи во вселенной существует в этом состоянии.

Когда материя становится достаточно горячей и энергичной, она становится ионизированной и образует плазму. Этот процесс разрушает вещество i n для составляющих его частиц, которые включают отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ионы. Эти электрически заряженные частицы чувствительны к воздействию местных электромагнитных полей. Сюда входят сильные поля, создаваемые звездами, и слабые поля, которые существуют в областях звездообразования, в межзвездном пространстве и в межгалактическое пространство. Аналогичным образом электрические поля наблюдаются в некоторых звездных астрофизических явлениях, но они несущественны в газовых средах с очень низкой плотностью.

Астрофизическая плазма часто отличается от космической плазмы, которая обычно относится к плазме Солнца, солнечного ветра и ионосферы и магнитосферы Земли и других планет.

• 1 Наблюдение и изучение астрофизической плазмы
• 2 Возможные связанные явления
• 3 Ранняя история
• 4 См. Также
• 5 Ссылки
• 6 Внешние ссылки

Плазма в звездах может как генерировать магнитные поля, так и взаимодействовать с ними, что приводит к разнообразию динамических астрофизических явлений. Эти явления иногда наблюдаются в спектрах из-за эффекта Зеемана. На другие формы астрофизической плазмы могут влиять уже существующие слабые магнитные поля, взаимодействие которых может быть определено только непосредственно поляриметрией или другими косвенными методами. В частности, межгалактическая среда, межзвездная среда, межпланетная среда и солнечный ветер состоят из диффузной плазмы.

Астрофизическая плазма также может быть изучена различными способами, поскольку она испускает электромагнитное излучение в широком диапазоне электромагнитного спектра. Поскольку астрофизическая плазма обычно горячая, электроны в плазме непрерывно испускают рентгеновские лучи в процессе, называемом тормозным излучением. Это излучение может быть обнаружено рентгеновскими телескопами, расположенными в верхних слоях атмосферы или в космосе. Астрофизическая плазма также излучает радиоволны и гамма-лучи.

Ученые интересуются активными ядрами галактик, потому что такая астрофизическая плазма может быть непосредственно связана с исследуемой плазмой. в лабораториях. Многие из этих явлений, по-видимому, демонстрируют набор сложных магнитогидродинамических поведений, таких как турбулентность и нестабильность. Хотя эти явления могут происходить в астрономических масштабах размером с ядро ​​галактики, многие астрофизики предполагают, что они не связаны существенно с эффектами плазмы, а вызваны материей, поглощаемой сверхмассивными черными дырами.

In Big Bang космология, вся Вселенная была в плазменном состоянии до рекомбинации. Впоследствии большая часть Вселенной реионизировалась после образования первых квазаров.

Изучение астрофизической плазмы является частью основной академической астрофизики. Хотя плазменные процессы являются частью стандартной космологической модели, современные теории показывают, что они могут играть лишь незначительную роль в формировании самых крупных структур, таких как пустоты, скопления галактик и сверхскопления.

Норвежский исследователь и физик Кристиан Биркеланд предсказал, что пространство заполнено плазмой. В 1913 году он писал:

Кажется естественным следствием нашей точки зрения предположить, что все пространство заполнено электронами и летающими электрическими ионами всех видов. Мы предположили, что каждая звездная система в ходе своей эволюции выбрасывает электрические частицы в космос.

Биркеланд предположил, что большая часть массы Вселенной должна находиться в «пустом» пространстве.

В 1937 году физик плазмы Ханнес Альфвен утверждал, что если плазма пронизывает Вселенную, то она может генерировать галактическое магнитное поле. В 1940-х и 1950-х годах Альфвен разработал магнитогидродинамику, которая позволяет моделировать плазму как волны в жидкости. За эту разработку Альфвен получил Нобелевскую премию по физике 1970 года. Позднее Альфвен предложил это в качестве возможной основы космологии плазмы, хотя эта теория подверглась тщательной проверке.

• Список статей по физике плазмы

1. ^«Скрытность» Превью сокровищницы обзорного телескопа ". Пресс-релиз ESO. Проверено 23 января 2014 г.
2. ^ «Исследование проливает свет на турбулентность в астрофизической плазме: теоретический анализ раскрывает новые механизмы турбулентности плазмы». MIT News. Проверено 20 февраля 2018 г.
3. ^Chiuderi, C.; Велли, М. (2015). Основы плазменной астрофизики. Основы плазменной астрофизики. п. 17. Bibcode : 2015bps..book..... C. ISBN 978-88-470-5280-2.
4. ^IUPAC, Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «Ионизация ». doi : 10.1351 / goldbook.I03183
5. ^ Лазарян А., Болдырев С., Форест К., Сарфф П. (2009). «Понимание роли магнитных полей: галактическая перспектива». Astro2010: Десятилетний обзор астрономии и астрофизики. 2010 : 175. arXiv : 0902.3618. Bibcode : 2009astro2010S.175L. CS1 maint: использует параметр авторов (ссылка )
6. ^«Учебник космической физики». 2006-11-26. Архивировано из оригинала 18 декабря 2008 г. Получено 23 февраля 2018 г.
7. ^«Центр исследований солнечной физики и космической плазмы (SPRC)». Новости MIT. Дата обращения 2 февраля 2018 г. -23.
8. ^Оуэнс, Мэтью Дж.; Форсайт, Роберт Дж. (2003). "Магнитное поле гелиосферы". Living Reviews in Solar Physics. 10 (1): 5. arXiv : 1002.2934. Bibcode : 2013LRSP... 10.... 5O. doi : 10.12942 / lrsp-2013-5. ISSN 2367-3648.
9. ^Надь, Эндрю Ф.; Балог, Андре; Томас Э. Кравенс; Мендилло, Майкл; Мюллер-Вударг, Инго (2008). Comparative Aeronomy. Springer. Pp. 1-2. ISBN 978-0-387-87824-9.
10. ^Ratcliffe, John Ashworth (1972). An Introduction к ионосфере и магнитосфере. Архив CUP. ISBN 9780521083416.
11. ^Исследование НАСА с использованием кластеров раскрывает новые взгляды на Солнце Wind, NASA, Greenbelt, 2012, p.1
12. ^Cade III, William B.; Кристина Чан-Парк (2015). «Происхождение« космической погоды »». Космическая погода. 13 (2): 99. Bibcode : 2015SpWea..13... 99C. doi : 10.1002/2014SW001141.
13. ^Берковиц, Рэйчел (апрель 2018 г.). «Лабораторные эксперименты имитируют возникновение и рост астрофизических магнитных полей». Физика сегодня. 71 (4): 20–22. Bibcode : 2018PhT.... 71d..20B. doi : 10.1063 / PT.3.3891.
14. ^Биркеланд, Кристиан (1908). Норвежская экспедиция "Аврора Полярная" 1902–1903 гг.. Нью-Йорк и Христиания (ныне Осло): H. Aschehoug Co. p. 720.распродано, полный текст онлайн.

• "Сотрудничество США и России в области плазменной астрофизики "