Πόλωση στο Σύμπαν: Πώς το φως αποκαλύπτει τα μυστικά των αστεριών

Το σύμπαν είναι αχανές και όσα γνωρίζουμε προέρχονται κυρίως από το φως. Πέρα από τα μήκη κύματος, το φως μεταφέρει κρίσιμες πληροφορίες και μέσω της πόλωση;, μιας ιδιότητας που αξιοποιούν στο έπακρο οι αστρονόμοι (όπως στην μελέτη του κομήτη 3I/ATLAS ή στον εντοπισμό νέων τύπων εκρηκτικών αστέρων).

Σαν το σχοινί που κυματίζει

Το φως έχει κυματική φύση και ταλαντώνεται σε ορθή γωνία ως προς την κατεύθυνση που ταξιδεύει. Σε αντίθεση με ένα κύμα νερού που κινείται μόνο πάνω-κάτω, το φως μοιάζει με σχοινί γιατί μπορεί να ταλαντωθεί σε κάθε γωνία. Κάθε φωτόνιο φέρει ένα ηλεκτρικό και ένα μαγνητικό πεδίο, πάντα κάθετα μεταξύ τους. Στο μη πολωμένο φως τα φωτόνια (π.χ. από τον Ήλιο) δονούνται σε τυχαίες, ασύμβατες κατευθύνσεις ενώ στο πολωμένο φως τα φωτόνια δονούνται συντονισμένα στην ίδια κατεύθυνση.

Στη φύση η πλήρης πόλωση (100%) είναι σπάνια, μιας και συνήθως παρατηρούμε ασθενή πόλωση, όπου απλώς μια πλειοψηφία φωτονίων ευθυγραμμίζεται προς την ίδια κατεύθυνση. Στην κυκλική πόλωση, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία δεν μένουν σταθερά αλλά περιστρέφονται (δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα) καθώς το κύμα ταξιδεύει. Συνολικά υπάρχουν 6 τύποι πόλωσης 4 γραμμικοί (πάνω, κάτω, αριστερά, δεξιά) και 2 κυκλικοί (δεξιόστροφος, αριστερόστροφος). Ορισμένα ζώα, μάλιστα, ανιχνεύουν το πολωμένο φως, ενώ η γαρίδα mantis διακρίνει ακόμα και την κυκλική από τη γραμμική πόλωση

Πώς η πόλωση αποκαλύπτει το Σύμπαν;

Το αστρονομικό φως πολώνεται είτε στην πηγή του είτε περνώντας από «φυσικά φίλτρα» στο διάστημα:

• Χαρτογράφηση Μαγνητικών Πεδίων: Όταν το φως περνά από διαστρική σκόνη, αν υπάρχει μαγνητικό πεδίο, η σκόνη ευθυγραμμίζεται με αυτό. Μπλοκάρει έτσι συγκεκριμένα φωτόνια, πολώνοντας το φως που διαπερνά το νέφος. Έτσι χαρτογραφούμε το μαγνητικό πεδίο του Γαλαξία μας.
• Μέτρηση αποστάσεων: Όσο πιο μακριά είναι μια πηγή εντός του γαλαξία, τόσο περισσότερη μαγνητισμένη σκόνη μεσολαβεί, αυξάνοντας την πόλωση.
• Μελέτη ουράνιων σωμάτων: Ισχυρά μαγνητικά σώματα, όπως τα μάγναστρα και τα πάλσαρ, πολώνουν έντονα την ακτινοβολία τους. Οι διακυμάνσεις στην πόλωση των παλμών τους αποκαλύπτουν πολύτιμες λεπτομέρειες για τη φυσική των πηγών τους.

Χωρίς τη δυνατότητα να ταξιδέψουμε εκεί, η πόλωση είναι ο μοναδικός μας τρόπος να «δούμε» τα μαγνητικά πεδία στο βαθύ διάστημα!

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ Το φαινόμενο του «γενετικού τζακ ποτ»: Γέννησε μονοζυγωτικά τετράδυμα με φυσιολογική σύλληψη