Ce este lumina polarizată și de ce este importantă pentru astronomi?

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Universul este atât de vast încât oamenii de știință pot studia direct doar o mică parte din el. De aceea, cea mai mare parte a informațiilor despre stele, galaxii și alte obiecte cosmice provine din lumina și celelalte forme de radiație electromagnetică pe care le detectăm. Pe lângă lungimea de undă, lumina poate transporta informații și prin polarizare, o proprietate care le oferă astronomilor indicii importante despre fenomenele din spațiu. Ce este lumina polarizată?

Conform fizicii cuantice, lumina se comportă atât ca o particulă, cât și ca o undă. Spre deosebire de undele sonore, care se propagă prin comprimarea și rarefierea aerului, undele luminoase oscilează perpendicular pe direcția de deplasare. Aceste oscilații pot avea orientări diferite, iar modul în care sunt aliniate definește polarizarea luminii.

Ce este lumina polarizată? În mod normal, lumina emisă de Soare sau de majoritatea stelelor este nepolarizată, ceea ce înseamnă că fotonii au orientări aleatorii. În schimb, lumina polarizată conține fotoni ale căror câmpuri electrice sunt aliniate într-o anumită direcție. În natură, polarizarea completă este rară, însă chiar și o aliniere parțială poate furniza informații valoroase despre sursa luminii sau despre mediul prin care aceasta a trecut.

Ce este lumina polarizată? Polarizarea liniară versus polarizarea circulară.

Există două tipuri principale de polarizare. Polarizarea liniară apare atunci când oscilațiile au aceeași orientare, în timp ce polarizarea circulară presupune rotirea continuă a câmpurilor electric și magnetic în sens orar sau antiorar. Unele animale pot percepe lumina polarizată, iar creveții-călugăriță pot chiar să facă diferența dintre cele două tipuri, potrivit IFL Science.

În laborator, lumina polarizată este obținută cu ajutorul unor filtre speciale și este folosită pentru identificarea mineralelor sau pentru analizarea tensiunilor din materiale. În natură, polarizarea apare adesea atunci când lumina este reflectată de anumite suprafețe sau trece prin medii speciale.

Utilitatea luminii polarizate în astronomie

Pentru astronomie, această proprietate este deosebit de importantă. Pe măsură ce lumina traversează regiuni bogate în praf cosmic, particulele de praf, aliniate de câmpurile magnetice, filtrează preferențial anumite orientări ale undelor luminoase. Analizând gradul de polarizare, astronomii pot cartografia câmpul magnetic al Căii Lactee și pot estima distanța până la unele obiecte cosmice, deoarece lumina provenită de la surse mai îndepărtate traversează cantități mai mari de praf.

Polarizarea oferă informații și despre obiectele cu câmpuri magnetice extrem de intense, precum magnetarii și pulsarii. Radiația emisă de acestea este puternic polarizată, iar modificările polarizării de la un impuls la altul îi ajută pe cercetători să înțeleagă mai bine procesele care au loc în apropierea acestor corpuri cerești. În unele cazuri, polarizarea reprezintă singurul indiciu că într-o anumită regiune a spațiului există un câmp magnetic.

Deși mecanismele care produc unele semnale cosmice încă rămân un mister, măsurarea polarizării luminii continuă să fie una dintre cele mai valoroase metode prin care astronomii investighează Universul și fenomenele invizibile ce îl modelează.

Vă recomandăm să citiți și:

O nouă teorie încearcă să explice de ce a înghețat Antarctica acum 34 de milioane de ani

Astronomii ar fi surprins o galaxie timpurie chiar în timp ce se „stingea”

Telescopul Euclid a descoperit cei mai vechi quasari din Univers

Cum ar fi putut asteroizii să aprindă scânteia vieții pe Pământ?