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    Dedurre la struttura della temperatura dei dischi circumstellari dall'emissione polarizzata

    Un'immagine submiilimetrica ALMA del disco circumstellare polveroso attorno a una giovane stella. Gli astronomi stanno usando mappe di polarizzazione ALMA della radiazione da dischi simili a questa per dedurre la presenza di un gradiente di temperatura, e dedurre il possibile accrescimento sul disco. (L'asterisco indica la possibile posizione della stella incastonata; è indicata una scala di dieci unità astronomiche.). Credito:Lee, Chin-Fei et al., 201

    La luce polarizzata è un fenomeno familiare perché la dispersione o il riflesso della luce fa sì che uno dei suoi due componenti venga assorbito in modo preferenziale. La maggior parte della luce solare sulla Terra, Per esempio, è preferenzialmente polarizzato a causa della dispersione nell'atmosfera (questo aiuta a rendere efficaci gli occhiali da sole polarizzati). Anche le radiazioni elettromagnetiche provenienti da sorgenti astrofisiche possono essere polarizzate, tipicamente a causa della dispersione da granelli di polvere allungati che sono allineati tra loro dai campi magnetici locali. Si pensa che questi campi svolgano un ruolo importante, forse anche un ruolo dominante nel controllo delle forme e dei movimenti delle nubi di gas interstellari e sono estremamente difficili da misurare direttamente. Le osservazioni della polarizzazione da parte dei granelli di polvere offrono un modo unico per sondare i campi magnetici.

    L'emissione polarizzata dai grani allineati nei dischi attorno a giovani oggetti stellari è di particolare interesse per gli astronomi che studiano come i pianeti si sviluppano ed evolvono in questi dischi. L'emissione polarizzata può rivelare non solo i dettagli dei campi magnetici presenti ma anche (a seconda delle forme e delle proprietà dei grani) altre caratteristiche strutturali dell'ambiente del disco, ad esempio la presenza di radiazione stellare anisotropa.

    La struttura submillimetrica ALMA ha recentemente avuto successo nel rilevare l'emissione polarizzata da un certo numero di giovani dischi circumstellari. L'astronomo CfA Ian Stephens era un membro di un team che ha utilizzato ALMA per osservare la forza di tale emissione a più lunghezze d'onda. Concludono che è improbabile che i processi del campo magnetico siano l'unico meccanismo al lavoro, e dimostrano che un gradiente di temperatura attraverso il disco può modificare l'emissione polarizzata dai grani di polvere allineati per replicare più fedelmente i dati osservati rispetto ai semplici modelli di campo magnetico. L'analisi degli scienziati sull'emissione di polvere polarizzata nei dischi rileva che gli effetti di un gradiente di temperatura sulla polarizzazione sono più forti quando un disco è visto di lato, e convalidano la loro conclusione con modelli dettagliati. Poiché i gradienti di temperatura possono essere influenzati dall'accrescimento sul disco, questi risultati di polarizzazione forniscono anche un nuovo metodo per sondare l'accrescimento del disco. riscaldamento di accrescimento, Per esempio, può cambiare l'angolo di polarizzazione rispetto al disco.


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