8 votos

¿Transmisiones de radio de longitud de onda astronómica (AWR) entre los plasmas cósmicos?

Mi hijo me preguntó si las ondas electromagnéticas más largo que el de la radio existe. Yo le dije que aunque la física permite que tales ondas, no hay antenas de tiempo suficiente para irradiar o detectar.

Sin embargo, en otro pensamiento me di cuenta de que no es muy correcto.

Las Supernovas como la Nebulosa del Cangrejo, así como otros fenómenos astronómicos, tales como cósmica chorros, habitualmente crear continua plasmas con conductiva longitudes que van desde planetaria distancias de años luz de largo. Tales plasmas son también a menudo en movimiento violento. Sin (aún) de intentar cualquier cálculos detallados, estoy bastante seguro de que el movimiento violento en tales gigante conductora construcciones debería causar que irradian en astronáutica longitud de onda de las bandas de radio (AWR, y sí, acabo de hacer que hasta), posiblemente con fuerza.

Pero ¿cómo se podía detectar este tipo de emisiones, incluso si es que existen?

Que es donde el pelo-de-el-perro-que-poco-principio: Una lo suficientemente potente AWR emisión debe ser recibida y se convierte en gran escala de plasma corrientes por cualquier cercanos cósmica escala plasmas del mismo tipo general.

Entonces, mi pregunta si alguien que está dispuesto a dar un golpe en algo esta especulativo:

Si AWR emisiones existen y son lo suficientemente potente como para crear lentamente alterna, de larga duración actual de los flujos dentro cósmica escala plasmas, hay experimentalmente detectable óptico o de corto radio fenómenos-por ejemplo, los efectos de polarización, o un enfriamiento más rápido de transmisión de plasmas debido a las inesperadas pérdidas de energía, o energía inesperada ganancias en la recepción de los plasmas -- por lo que la emisión o la recepción de AWR puede ser detectado?

Me doy cuenta de que esto es como mucho un astronomía pregunta como la física pregunta, pero si mis física argumento es drásticamente mal en algún lugar, o es correcto, pero no produce experimentalmente detectables de los fenómenos, de la astronomía parte no importa mucho.


2013-06-08 -- El debate es interesante, pero tal vez se desvió un poco hacia la cuestión de mucho más corto (y directamente detectable) de las ondas VLF. Eduardo realizar la excelente punto de que el medio interestelar es opaco a la VLF. Por la simple generalización de VLF comportamiento a la medida de las frecuencias más bajas, que también puede significar que astronómico escala de las ondas electromagnéticas no son también posibles.

Vale la pena destacar que incluso si algo dentro de la astronomía zoo es capaz de generar potentes AWR banda de las emisiones, e incluso si esas transmisiones se podría hacer a la tierra, estoy bastante seguro de que ninguna antena en la tierra sería capaz de recoger dichas transmisiones.

Que a su vez hace hincapié en que la única aparente forma de detectar AWR banda de transferencia de energía, en caso de existir, sería permitir que los inesperados modos de transferencia de energía entre visible astronómico plasmas que actúan tanto como AWR generadores y receptores.

Eduardo, excelente punto sobre la opacidad en el plasma interestelar puede proporcionar la respuesta más simple: AWR no puede existir porque interestelar plasmas nunca permita.

Sin embargo, ese mismo VLF opacidad problema trae al menos dos preguntas más:

  1. La opacidad en VLF no necesariamente garantiza interestelar opacidad en el AWR banda, que después de todo iba a ser órdenes de magnitud menor frecuencia. Especular salvajemente, AWR podría por ejemplo ser tan suave en su ion-nivel de impacto que el plasma interestelar termina siendo transparentes en gran parte a él. Y sí, que en realidad es sólo una especulación salvaje, nada más.

  2. Incluso si el plasma interestelar es muy absorbente de AWR, cualquier gran generador de AWR banda de energía puede resultar en algún tipo de forma inesperada mayor o más rápida hacia el exterior de la transferencia de energía que rodea a la AWR generador. Más específicamente: si (big if_ AWR existe y puede ser generado en altos niveles de potencia por la auto-excitación de las corrientes en las violentamente en movimiento astronómicamente tamaño de plasmas (creo Nebulosa del Cangrejo), pero también se absorbe muy rápidamente por el medio interestelar, que todavía debe ser direccionamiento indirecto detectable por su habilitación de otro modo inexplicable incremento en la tasa o velocidad a la cual la energía se disipa hacia el exterior desde el evento en los alrededores de plasma interestelar. A tal efecto sería indirectamente detectable por una falta de explicación para que a partir de otros conocidos y bien modelado de la transferencia de energía de los modos.

Me doy cuenta de que esto probablemente ha convertido en una pregunta injusta en este punto, ya que la gama de cuestiones que tendría que ser analizado es bastante alto. Parece probable que la idea de un AWR banda que podría (tal vez!) existen, e incluso han indirectamente efectos observables en fenómenos visibles, tales como la supernova en la nube expansiones, no se ha explorado mucho, en todo caso. Eso es interesante de por sí.

Probablemente voy a adjudicar Eduardo la respuesta pronto para mejor cobertura de la cuestión hasta ahora, o tal vez incluso me voy a tratar un bono. Estoy un poco intrigado por este.

2voto

Chris McCall Puntos 263

Esta no es una respuesta, sino simplemente algo de información para ponerte en el camino correcto, demasiado tiempo para estar en un comentario. Tengo curiosidad por ver lo que otros usuarios con más información acerca de la pregunta puede responder.

Fría modelos de plasma (donde el análisis no es complicado térmica movimientos) consisten esencialmente en los electrones que son casi libres para moverse entre los iones más pesados. Es asociada a una cantidad $\omega_{p}$, el plasma de la frecuencia:

$$\omega_{p}^2 = \frac{n e^2}{\epsilon_0 m_e}$$

donde $n$ es el número de la densidad de electrones. Para la propagación de la onda electromagnética, esta relación se mantiene:

$$ \omega^2=\omega_p^2 + k^2 c^2 $$

como se deriva en 8.13 en Choudhuri 2010

De manera que, por un EW con mucho mayor frecuencia que los $\omega_p$,

$$\omega=k c$$ como con cualquier habitual de EW, lo que significa que los electrones son demasiado enorme para responder a una alta frecuencia, es decir, el plasma es transparente para tales ondas.

Pero si la frecuencia es inferior a $\omega_p$, no hay ninguna solución real para $k$. Supongo que significa que la onda incidente se absorbe parcialmente como una onda evanescente, y el resto es reflejada de vuelta, pero no soy experto en esto. La cuestión es que la baja frecuencia de las ondas no se propagan en el plasma, debido a que los electrones son lo suficientemente ligeros como para "bailar" con la frecuencia de la onda entrante, por lo tanto la absorción (y re-radiante?) la energía.

Otra cuestión es el movimiento de una supernova de plasma esfera, como dices en tu comentario... bueno, es un poco como hacer trampa. En el mismo sentido, el Voyager II es un objeto metálico que ha sido poco a poco moviendo a lo largo de 1 luz del día durante las últimas décadas. Que es muuuuy largo, (increíblemente débil) EW lo que ha creado, haga? (sí, -1 para este párrafo!). Si he entendido su pregunta, usted probablemente se está preguntando si hay en la naturaleza algo lo suficientemente grande, eléctricamente no-neutral en el que el tamaño de la escala, que se mueve lo suficientemente rápido como para crear ese gigante de la EW. Un binario agujero negro?

Los libros tienen datos acerca de la $\omega_p$ para ionosféricos de plasma y cosas por el estilo. Me pregunto ¿cuál es el valor de la densidad de electrones libres del medio interestelar en Chris comentario (de nuevo, no soy experto en esto). Pero recuerdo haber leído que hay un retraso en el pulsar de señales para las bajas frecuencias, que se atribuye a la interacción con los electrones libres a lo largo de la línea de visión. Yo estaría feliz de leer algo más técnico de cualquier usuario.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X