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天体プラズマは太陽系外のプラズマである。天体物理学の一部として研究されており、宇宙でよく観測される。[2]科学者の間で受け入れられている見解は、宇宙のバリオン物質の多くがこの状態で存在しているということである。[3]
物質が十分に高温で高エネルギーになると、イオン化してプラズマを形成します。このプロセスにより、物質は負に帯電した電子と正に帯電したイオンを含む構成粒子に分解されます。[4]これらの電荷を帯びた粒子は、局所的な電磁場の影響を受けます。これには、恒星によって生成される強い場と、星形成領域、星間空間、銀河間空間に存在する弱い場が含まれます。[5]同様に、電場はいくつかの恒星の天体物理現象で観測されていますが、密度が非常に低いガス媒体では重要ではありません。
天体プラズマは、太陽のプラズマ、太陽風、地球や他の惑星の電離層や磁気圏を指す宇宙プラズマとは区別されることが多い。 [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]
天体プラズマの観測と研究
恒星内のプラズマは磁場を生成したり磁場と相互作用したりして、さまざまな動的天体物理現象を引き起こします。これらの現象はゼーマン効果によりスペクトルで観測されることがあります。他の形態の天体物理プラズマは既存の弱い磁場の影響を受ける可能性があり、その相互作用は偏光測定法やその他の間接的な方法によってのみ直接決定できます。[5]特に、銀河間媒体、星間媒体、惑星間媒体、太陽風は拡散プラズマで構成されています。
関連する可能性のある現象
科学者が活動銀河核に興味を持っているのは、そのような天体物理学的プラズマが、実験室で研究されているプラズマと直接関係している可能性があるからです。 [13]これらの現象の多くは、乱流や不安定性などの複雑な磁気流体力学的挙動の配列を示しているようです。[2]
ビッグバン 宇宙論では、宇宙全体が再結合前にプラズマ状態にあった。[14]
初期の歴史
ノルウェーの探検家で物理学者のクリスティアン・ビルケランドは、宇宙はプラズマで満たされていると予測しました。彼は 1913 年に次のように書いています。
宇宙全体があらゆる種類の電子と飛翔する電気イオンで満たされていると想定するのは、私たちの視点からすると自然な帰結のようです。私たちは、それぞれの恒星系がその進化を通じて宇宙に電気粒子を放出していると想定してきました。
ビルケランドは、宇宙の質量の大部分は「空の」空間に存在するはずだと仮定した。[15]
参考文献
- ^ 「Sneak Preview of Survey Telescope Treasure Trove」ESO プレスリリース。2014年1 月 23 日閲覧。
- ^ ab 「研究により天体プラズマの乱流が明らかに：理論分析によりプラズマ乱流の新たなメカニズムが明らかに」。MITニュース。2017年12月。 2018年2月20日閲覧。
- ^ Chiuderi, C.; Velli, M. (2015). 「粒子軌道理論」.プラズマ天体物理学の基礎. UNITEXT for Physics. p. 17. Bibcode :2015bps..book.....C. doi :10.1007/978-88-470-5280-2_2. ISBN 978-88-470-5280-2。
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- ^ クリスチャン、ビルケランド (1908)。ノルウェーのオーロラ ポラリス探検隊 (1902 ～ 1903 年)。ニューヨークとクリスチャニア (現オスロ): H. Aschehoug & Co. p. 720。絶版、全文はオンラインで閲覧可能。
外部リンク
- 「プラズマ天体物理学における米国とロシアの協力」