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天体物理学において、自由流動とは、粒子が散乱することなく媒質中を運動する現象である。自由流動は光子の文脈でよく取り上げられるが、ニュートリノ、宇宙線、そして仮説上の暗黒物質粒子にも関連する。

太陽のような天体の正確な表面を定義することは、恒星の中心から遠く離れた場所では太陽を構成する物質が拡散しているため困難です。恒星の表面の定義としてよく用いられるのは、光子がたどる経路に基づくものです。恒星内部では、光子はランダムウォークで移動し、常に物質と相互作用しています。恒星の表面は、光子が恒星大気中の物質からほとんど抵抗を受けない点、つまり光子が自由に流れる点として定義されます。^{[ 1 ]}

宇宙マイクロ波背景放射を構成する光は、最後の散乱面から来ています。これは平均的に、原始光子が宇宙の物質と最後に相互作用した面、言い換えれば、光子が自由に流れ始めた点です。^{[ 2 ]}同様に、宇宙ニュートリノ背景放射の表面が観測できれば、ニュートリノが分離して宇宙の残りの物質を自由に流れ始めた時期を示すことになります。

• 平均自由行程
• クヌーセンガス
• 放射伝達

• Shu, Frank (1982). 『物理宇宙：天文学入門』 大学科学書籍。ISBN 978-0-935702-05-7。