Przeskocz do treści

Delta mi!

Prosto z nieba

Polaryzacja promieniowania tła

Michał Bejger

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: marzec 2014
  • Publikacja elektroniczna: 02-03-2014

Mikrofalowe promieniowanie tła kojarzy się najczęściej z żółto-niebieską mapą nieba pełną drobnych plamek oraz widmem, które z wielką dokładnością odtwarza termiczne promieniowanie ciała doskonale czarnego o temperaturze math...

Rozkład energii, pozwalający m.in. na wyznaczenie temperatury, nie jest jedyną informacją niesioną przez fotony promieniowania tła; mają one bowiem również polaryzację, która jest zmianą kierunku oscylacji rejestrowanej fali elektromagnetycznej. Badanie polaryzacji światła dochodzącego z obiektów astronomicznych dostarcza na przykład informacji o kosmicznych polach magnetycznych lub obecności pyłu (światło odbite jest spolaryzowane liniowo).

Wkład polaryzacji w mikrofalowym promieniowaniu to niewielkie fluktuacje na poziomie math W rozkładzie światła spolaryzowanego na niebie wyróżnia się dwie składowe, E i B, zwane elektryczną i magnetyczną przez analogię do promieniowania elektromagnetycznego. Składowa E charakteryzuje się znikającą rotacją, co oznacza, że linie pola nie tworzą pętli, natomiast składowa B z definicji nie ma dywergencji – linie pola nigdzie się nie zaczynają, ani nie kończą. Rozkład polaryzacji na niebie, odpowiadający składowej E i powstały podczas elastycznego rozpraszania fotonów tła na naładowanych cząstkach niejednorodnej plazmy, został zmierzony w 2002 roku przez polarymetr DASI (ang. Degree Angular Scale Interferometer), ale dopiero niedawno udało się zmierzyć składową magnetyczną. Międzynarodowy zespół badawczy posłużył się w tym celu znajdującym się na Antarktydzie, podobnie jak jak wcześniej DASI, 10-metrowym teleskopem SPT (ang. South Pole Telescope), wyposażonym w kamerę SPTpol. Obecność składowej B tłumaczy się soczewkowaniem grawitacyjnym promieniowania tła; pomiary umożliwią oszacowanie rozkładu mas we Wszechświecie i ilości fal grawitacyjnych powstałych podczas Wielkiego Wybuchu. Obserwacje te zawierają także informacje pomocne przy testowaniu hipotezy inflacji – raptownego przyspieszenia ekspansji przestrzeni w bardzo wczesnych etapach życia Wszechświata.