磁場

締め切りは明日なのにレポートが終わらない～～ヽ(´ー｀)ノ


今回の問題のテーマは一言で言うと、宇宙空間での磁場とプラズマですね。


例えば、宇宙磁場の起源は未だによく分かっておらず、宇宙論における課題の一つなのですが、そんな難しい話ではなく、宇宙を貫く磁場はあるのか？とか、銀河団中の磁場を測定してみようという問題です。


他にはdispersion measure(DM)を用いてパルサー到着のタイムラグからパルサーまでの距離を求めようという問題などがあります。


いずれの問題もプラズマ中を伝わる電磁波を取り扱います。


波の速度には群速度と位相速度というものがありますが、情報の伝搬速度は群速度が担っています。これは分散関係が分かっていれば導出でき、真空中の光速ではω＝ckで与えられますが、プラズマ中ではこれに余分な項が付いてくるために、情報伝達が真空中に比べると遅くなってしまいます。DMとはその遅れを表す際に必要な量です。


また、プラズマ中に磁場が存在すると、電磁波がプラズマに入射する前と後で位相差が生じ、結果的に偏光面がプラズマ入射前の電磁波に対して回転しています。その回転がFaraday rotationと呼ばれるもので、これを特徴づけるものとしてrotation measure(RM)があり、RMは磁場を含んだ形となるため、電磁波の偏光の回転の測定を通して、磁場の大きさが分かるという寸法なのです。


天体物理学では電磁波やら偏光やら電磁気学の知識がたくさん出てくるため、電磁気の知識の重要さを改めて感じますね。

ちなみにこの辺りの話は、去年聞いたときにはさっぱり分かりませんでした・・・・


ふぅ、携帯からの投稿のため、数式を打ち込めず、読みにくいかもしれませんがご勘弁を。