Τι συμβαίνει στο φως όταν περνάει μέσω διαγαλαξιακού και διασταλτικού υδρογόνου πλάσματος;
1. Απορρόφηση και εκπομπή:
* απορρόφηση Lyman-Alpha: Το πιο σημαντικό αποτέλεσμα είναι η απορρόφηση του φωτός στο μήκος κύματος Lyman-alpha (121,6 nm) από ουδέτερα άτομα υδρογόνου στα σύννεφα. Αυτή η απορρόφηση δημιουργεί μια "οπή" στο φάσμα του φωτός που διέρχεται από τα σύννεφα.
* Γραμμές εκπομπής: Τα διεγερμένα άτομα υδρογόνου στα σύννεφα μπορούν επίσης να εκπέμπουν φως σε συγκεκριμένα μήκη κύματος, ιδιαίτερα τη γραμμή Lyman-Alpha. Αυτή η εκπομπή προσθέτει γραμμές στο φάσμα του φωτός.
* Απορρόφηση συνεχούς: Τα σύννεφα μπορούν να απορροφήσουν το φως σε ένα ευρύτερο εύρος μήκους κύματος, γνωστού ως απορρόφηση συνεχούς. Αυτό οφείλεται σε αλληλεπιδράσεις με τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα στο πλάσμα.
2. Διασκέδαση:
* Thomson Scattering: Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια στο πλάσμα μπορούν να διασκορπιστούν το φως, κυρίως στα ορατά και κοντά μήκη κύματος. Αυτή η διαδικασία μειώνει την ένταση του φωτός που διέρχεται από τα σύννεφα, ειδικά για μικρότερα μήκη κύματος.
* Rayleigh Scattering: Η σκέδαση με ουδέτερα άτομα υδρογόνου είναι πιο σημαντική σε μικρότερα μήκη κύματος, όπως το Ultraviolet. Αυτή η διασπορά αποδυναμώνει περαιτέρω το φως σε αυτά τα μήκη κύματος.
3. Redshifting:
* Shift Doppler: Λόγω της σχετικής κίνησης μεταξύ του παρατηρητή και των σύννεφων, το φως βιώνει μια μετατόπιση Doppler, κυρίως ερυθρά μετατόπιση των παρατηρούμενων μήκους κύματος.
4. Περιστροφή Faraday:
* Μαγνητικό πεδίο: Η παρουσία ενός μαγνητικού πεδίου στο πλάσμα μπορεί να προκαλέσει περιστροφή του επιπέδου πόλωσης του φωτός. Αυτό το αποτέλεσμα είναι γνωστό ως περιστροφή Faraday.
5. Διασπορά:
* Διασπορά πλάσματος: Το πλάσμα μπορεί να επηρεάσει την ταχύτητα του φωτός σε διαφορετικά μήκη κύματος, προκαλώντας τη διασπορά. Αυτό το αποτέλεσμα είναι πιο σημαντικό για τα ραδιοκύματα.
Συνολικά, η αλληλεπίδραση του φωτός με διαστρικό και διαγαλαξιακό σύννεφα υδρογόνου μπορεί να συνοψιστεί ως:
* Απορρόφηση και εκπομπή: Αλλάζει το φάσμα του φωτός αφαιρώντας και προσθέτοντας συγκεκριμένα μήκη κύματος.
* Διάρκεια: Μειώνει την ένταση του φωτός, ειδικά σε μικρότερα μήκη κύματος.
* redshifting: Μετατοπίζει τα παρατηρούμενα μήκη κύματος προς μεγαλύτερα μήκη κύματος.
* Περιστροφή Faraday: Περιστρέφει το επίπεδο πόλωσης του φωτός.
* Διασπορά: Επηρεάζει την ταχύτητα του φωτός σε διαφορετικά μήκη κύματος.
Αυτές οι επιδράσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη των ιδιοτήτων του διαστρικού και διαγαλαξιακού μέσου, όπως η πυκνότητα, η θερμοκρασία, το μαγνητικό πεδίο και η σύνθεση.
