Science >> Wetenschap >  >> Zonsverduistering

Wat gebeurt er met licht als het door intergalactische en interstellaire waterstofwolken plasma passeert?

Licht dat door interstellaire en intergalactische waterstofwolken gaat, ondergaat verschillende significante veranderingen vanwege de interactie met het plasma:

1. Absorptie en emissie:

* Lyman-Alpha-absorptie: Het meest prominente effect is de absorptie van licht op de Lyman-Alpha-golflengte (121,6 nm) door neutrale waterstofatomen in de wolken. Deze absorptie creëert een "gat" in het spectrum van licht dat door de wolken gaat.

* emissielijnen: De geëxciteerde waterstofatomen in de wolken kunnen ook licht uitzenden bij specifieke golflengten, met name de Lyman-Alpha-lijn. Deze emissie voegt lijnen toe aan het spectrum van het licht.

* Continuumabsorptie: De wolken kunnen licht absorberen over een breder bereik van golflengten, bekend als continuümabsorptie. Dit komt door interacties met de elektronen en ionen in het plasma.

2. Verstrooiing:

* Thomson Scattering: De vrije elektronen in het plasma kunnen licht verspreiden, voornamelijk in de zichtbare en bijna-ultraviolette golflengten. Dit proces vermindert de intensiteit van het licht dat door de wolken gaat, vooral voor kortere golflengten.

* Rayleigh Scattering: Verstrooiing door neutrale waterstofatomen is belangrijker bij kortere golflengten, zoals ultraviolet. Deze verstrooiing verzwakt verder het licht bij deze golflengten.

3. Redshifting:

* Doppler -verschuiving: Vanwege de relatieve beweging tussen de waarnemer en de wolken ervaart het licht een Doppler -verschuiving, die voornamelijk de waargenomen golflengtes opnieuw versnelt.

4. Faraday -rotatie:

* magnetisch veld: De aanwezigheid van een magnetisch veld in het plasma kan ervoor zorgen dat het polarisatievlak van licht roteert. Dit effect staat bekend als Faraday -rotatie.

5. Dispersie:

* Plasma -dispersie: Het plasma kan de snelheid van het licht op verschillende golflengten beïnvloeden, waardoor het zich verspreidt. Dit effect is het belangrijkst voor radiogolven.

Over het algemeen kan de interactie van licht met interstellaire en intergalactische waterstofwolken worden samengevat als:

* absorptie en emissie: Verandert het spectrum van het licht door specifieke golflengten te verwijderen en toe te voegen.

* verstrooiing: Vermindert de intensiteit van het licht, vooral bij kortere golflengten.

* Redshifting: Verandert de waargenomen golflengten naar langere golflengten.

* Faraday -rotatie: Roteert het polarisatievlak van het licht.

* dispersie: Beïnvloedt de snelheid van het licht op verschillende golflengten.

Deze effecten kunnen worden gebruikt om de eigenschappen van het interstellaire en intergalactische medium te bestuderen, zoals zijn dichtheid, temperatuur, magnetisch veld en samenstelling.