Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Випромінювання обертових пилинок - механізм, запропонованим для пояснення аномального мікрохвильового випромінювання Чумацького Шляху, яке було вперше виявлено як побічний продукт спостережень реліктового випромінювання.
Таке аномальне випромінювання може виникати від електричного дипольного моменту нанометрових частинок пилу, які дуже швидко обертаються (з частотою 10–60 ГГц). [en] і [en] у 1998 році на роль таких частинок запропонували поліциклічні ароматичні вуглеводні. Вважається, що найменші частинки містять лише сотні атомів.
Історія
Аномальне мікрохвильове випромінювання було вперше виявлено в 1996-1997 роках як несподівана статистична кореляція між мікрохвильовим і дальнім інфрачервоним випромінюванням. Цей сигнал повторяв розподіл теплого випромінювання галактичного пилу, що було несподіваним, оскільки інфрачервоний сигнал пилу, екстрапольований на мікрохвильові частоти, мав бути принаймні на порядок нижчим, ніж спостережуваний. Когут та ін. порівнювали спостереження COBE на сантиметрових довжинах хвиль із випромінюванням пилу, виміряним [en] на 140 мкм, а Лейтч та ін. порівнювали спостереження [en] на 14,5 і 32 ГГц з даними IRAS на 100 мкм. Тодішнє припущення полягало в тому, що кореляція була пов’язана з вільно-вільним випромінюванням або з гальмівним випромінюванням іонізованого газу, викликаним молодими гарячими зорями, які утворюються в цих пилових областях.
Фізика
Дрібні частинки пилу, ймовірно, мають постійний електричний дипольний момент μ через власний дипольний момент молекул у частинці та нерівномірний розподіл заряду в ній. Взаємодія з навколишнім газом і випромінюванням змушує частинки обертатися. Позначаючи через ω вектор їх кутової швидкості і для простоти припускаючи, що зерна мають сферичну форму і тому не зазнають нутацій, [en] дає потужність випромінювання такого обертового диполя:
де μ⊥ – компонента μ, перпендикулярна до ω. Ця потужність випромінюється на частоті обертання ν = ω/(2π). Щоб обчислити випромінювальну здатність всього ансамблю пилинок внаслідок цього процесу, необхідна функція розподілу ймовірностей f(ω) для швидкості обертання ω, а також щільність розподілу пилинок. Обидві функції залежать від розміру зерна, як і дипольний момент μ. Функція розподілу f(ω) залежить від температури, густини та ступеня йонізації навколишнього газу, а такоє від місцевого поля випромінювання. Удосконалені моделі (Hoang et al. 2010) враховують коливання несферичних частинок пилу, у цьому випадку кутова швидкість не є постійною для заданого кутового моменту, а потужність випромінюється на кількох частотах.
Примітки
- Shiga, David. Spinning cosmic dust motes set speed record. New Scientist (амер.). Процитовано 1 квітня 2021.
- Kogut, A.; Banday, A. J.; Bennett, C. L. та ін. (1996). Microwave Emission at High Galactic Latitudes in the Four-Year DMR Sky Maps. Astrophysical Journal Letters. 464: L5—L9. arXiv:astro-ph/9601060. Bibcode:1996ApJ...464L...5K. doi:10.1086/310072.
- Leitch, E. M.; Readhead, A. C. S.; Pearson, T. J. & Myers, S. (1997). An Anomalous Component of Galactic Emission. Astrophysical Journal Letters. 486 (1): L23—L26. arXiv:astro-ph/9705241. Bibcode:1997ApJ...486L..23L. doi:10.1086/310823.
Література
- Kogut, A.; Banday, A. J.; Bennett, C. L. та ін. (1996). Microwave Emission at High Galactic Latitudes in the Four-Year DMR Sky Maps. Astrophysical Journal Letters. 464: L5—L9. arXiv:astro-ph/9601060. Bibcode:1996ApJ...464L...5K. doi:10.1086/310072.
- Leitch, E. M.; Readhead, A. C. S.; Pearson, T. J. & Myers, S. (1997). An Anomalous Component of Galactic Emission. Astrophysical Journal Letters. 486 (1): L23—L26. arXiv:astro-ph/9705241. Bibcode:1997ApJ...486L..23L. doi:10.1086/310823.
- Draine, B. T.; Lazarian, A. (1998). Electric Dipole Radiation from Spinning Dust Grains. Astrophysical Journal. 508 (1): 157—179. arXiv:astro-ph/9802239. Bibcode:1998ApJ...508..157D. doi:10.1086/306387.
- Draine, B. T.; Lazarian, A. (1998). Diffuse Galactic Emission from Spinning Dust Grains. Astrophysical Journal Letters. 494 (1): L19—L22. arXiv:astro-ph/9710152. Bibcode:1998ApJ...494L..19D. doi:10.1086/311167.
- Hoang, Thiem; Draine, B. T.; Lazarian, A. (2010). Improving the Model of Microwave Emission from Spinning Dust: Effects of Grain Wobbling and Transient Spin-up. Astrophysical Journal. 715 (2): 1462. arXiv:1003.2638. Bibcode:2010ApJ...715.1462H. doi:10.1088/0004-637X/715/2/1462.
- Ali-Haïmoud, Y. (2013). Spinning Dust Radiation: A Review of the Theory. Advances in Astronomy. 2013: 462697. arXiv:1211.2748. Bibcode:2013AdAst2013E...2A. doi:10.1155/2013/462697.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Viprominyuvannya obertovih pilinok mehanizm zaproponovanim dlya poyasnennya anomalnogo mikrohvilovogo viprominyuvannya Chumackogo Shlyahu yake bulo vpershe viyavleno yak pobichnij produkt sposterezhen reliktovogo viprominyuvannya Take anomalne viprominyuvannya mozhe vinikati vid elektrichnogo dipolnogo momentu nanometrovih chastinok pilu yaki duzhe shvidko obertayutsya z chastotoyu 10 60 GGc en i en u 1998 roci na rol takih chastinok zaproponuvali policiklichni aromatichni vuglevodni Vvazhayetsya sho najmenshi chastinki mistyat lishe sotni atomiv IstoriyaAnomalne mikrohvilove viprominyuvannya bulo vpershe viyavleno v 1996 1997 rokah yak nespodivana statistichna korelyaciya mizh mikrohvilovim i dalnim infrachervonim viprominyuvannyam Cej signal povtoryav rozpodil teplogo viprominyuvannya galaktichnogo pilu sho bulo nespodivanim oskilki infrachervonij signal pilu ekstrapolovanij na mikrohvilovi chastoti mav buti prinajmni na poryadok nizhchim nizh sposterezhuvanij Kogut ta in porivnyuvali sposterezhennya COBE na santimetrovih dovzhinah hvil iz viprominyuvannyam pilu vimiryanim en na 140 mkm a Lejtch ta in porivnyuvali sposterezhennya en na 14 5 i 32 GGc z danimi IRAS na 100 mkm Todishnye pripushennya polyagalo v tomu sho korelyaciya bula pov yazana z vilno vilnim viprominyuvannyam abo z galmivnim viprominyuvannyam ionizovanogo gazu viklikanim molodimi garyachimi zoryami yaki utvoryuyutsya v cih pilovih oblastyah FizikaDribni chastinki pilu jmovirno mayut postijnij elektrichnij dipolnij moment m cherez vlasnij dipolnij moment molekul u chastinci ta nerivnomirnij rozpodil zaryadu v nij Vzayemodiya z navkolishnim gazom i viprominyuvannyam zmushuye chastinki obertatisya Poznachayuchi cherez w vektor yih kutovoyi shvidkosti i dlya prostoti pripuskayuchi sho zerna mayut sferichnu formu i tomu ne zaznayut nutacij en daye potuzhnist viprominyuvannya takogo obertovogo dipolya P w 2 3 m 2 c 3 2 3 w 4 m 2 c 3 displaystyle P omega frac 2 3 frac ddot boldsymbol mu 2 c 3 frac 2 3 frac omega 4 mu bot 2 c 3 de m komponenta m perpendikulyarna do w Cya potuzhnist viprominyuyetsya na chastoti obertannya n w 2p Shob obchisliti viprominyuvalnu zdatnist vsogo ansamblyu pilinok vnaslidok cogo procesu neobhidna funkciya rozpodilu jmovirnostej f w dlya shvidkosti obertannya w a takozh shilnist rozpodilu pilinok Obidvi funkciyi zalezhat vid rozmiru zerna yak i dipolnij moment m Funkciya rozpodilu f w zalezhit vid temperaturi gustini ta stupenya jonizaciyi navkolishnogo gazu a takoye vid miscevogo polya viprominyuvannya Udoskonaleni modeli Hoang et al 2010 vrahovuyut kolivannya nesferichnih chastinok pilu u comu vipadku kutova shvidkist ne ye postijnoyu dlya zadanogo kutovogo momentu a potuzhnist viprominyuyetsya na kilkoh chastotah PrimitkiShiga David Spinning cosmic dust motes set speed record New Scientist amer Procitovano 1 kvitnya 2021 Kogut A Banday A J Bennett C L ta in 1996 Microwave Emission at High Galactic Latitudes in the Four Year DMR Sky Maps Astrophysical Journal Letters 464 L5 L9 arXiv astro ph 9601060 Bibcode 1996ApJ 464L 5K doi 10 1086 310072 Leitch E M Readhead A C S Pearson T J amp Myers S 1997 An Anomalous Component of Galactic Emission Astrophysical Journal Letters 486 1 L23 L26 arXiv astro ph 9705241 Bibcode 1997ApJ 486L 23L doi 10 1086 310823 LiteraturaKogut A Banday A J Bennett C L ta in 1996 Microwave Emission at High Galactic Latitudes in the Four Year DMR Sky Maps Astrophysical Journal Letters 464 L5 L9 arXiv astro ph 9601060 Bibcode 1996ApJ 464L 5K doi 10 1086 310072 Leitch E M Readhead A C S Pearson T J amp Myers S 1997 An Anomalous Component of Galactic Emission Astrophysical Journal Letters 486 1 L23 L26 arXiv astro ph 9705241 Bibcode 1997ApJ 486L 23L doi 10 1086 310823 Draine B T Lazarian A 1998 Electric Dipole Radiation from Spinning Dust Grains Astrophysical Journal 508 1 157 179 arXiv astro ph 9802239 Bibcode 1998ApJ 508 157D doi 10 1086 306387 Draine B T Lazarian A 1998 Diffuse Galactic Emission from Spinning Dust Grains Astrophysical Journal Letters 494 1 L19 L22 arXiv astro ph 9710152 Bibcode 1998ApJ 494L 19D doi 10 1086 311167 Hoang Thiem Draine B T Lazarian A 2010 Improving the Model of Microwave Emission from Spinning Dust Effects of Grain Wobbling and Transient Spin up Astrophysical Journal 715 2 1462 arXiv 1003 2638 Bibcode 2010ApJ 715 1462H doi 10 1088 0004 637X 715 2 1462 Ali Haimoud Y 2013 Spinning Dust Radiation A Review of the Theory Advances in Astronomy 2013 462697 arXiv 1211 2748 Bibcode 2013AdAst2013E 2A doi 10 1155 2013 462697