Фарадей, прах и милиони години светлина: как старите идеи се превръщат в нов инструмент за астрономията
Ето по какъв начин светлината, преминаваща през праха, ни оказва помощ да разберем Галактиката.
Кой би си помислил, че магнитните полета могат да бъдат толкоз потребни? Астрономите се научиха да ги употребяват, с цел да изследват галактическото ни „ съседство “ в Млечния път, употребявайки явлението, известно като въртене на Фарадей.
Всичко стартира с праха. Най-обикновен междузвезден прахуляк – дребни частици, разпръснати из цялата вселена. На пръв взор те са дребни, само че пространството сред звездите е толкоз обстойно, че взети дружно, те могат да окажат мощно въздействие върху това, което виждаме. Интересно е, че всяка прашинка има свое лично микроскопично магнитно поле. Това се дължи на обстоятелството, че праховите частици са формирани от заредени частици, които се въртят – и по този метод основават магнитно поле.
Когато светлината от отдалечените обекти минава през този прахуляк, тя взаимодейства с неговите магнитни полета. А светлината, както е известно още от времето на шотландския физик Джеймс Кларк Максуел, е електромагнитна вълна, т.е. съмнение на електрическите и магнитните полета. Тези полета могат да си въздействат едно на друго: смяната в едното провокира смяна в другото.
При това се получава един тънък резултат. Когато една електромагнитна вълна – в тази ситуация светлината – се сблъска с магнитното поле на една прашинка, тя леко се трансформира. По-точно, трансформира се нейната поляризация. Това значи, че посоката на вибриране на светлинната вълна се променя. Едната съставния елемент на вълната се усилва, а другата се потиска, според от ориентацията на магнитното поле на прашинката.
При една-единствена прашинка този резултат е съвсем неосезаем. Но в случай че светлината премине през голямо количество прахуляк, изминавайки хиляди светлинни години, това изместване става измеримо. Това съставлява така наречен въртене или ротация на Фарадей – в чест на Майкъл Фарадей, който пръв демонстрира, че магнитното поле може да въздейства на светлината.
Сега астрономите употребяват ротацията на Фарадей като инструмент. Като следят ярките източници на светлина в другите посоки, те могат да дефинират къде в една вселена има повече прахуляк и къде по-малко. Това е като да се свети с фенерче в мъглата: по това какъв брой светлина се разсейва, може да се дефинира къде мъглата е гъста и къде е рядка.
Така, употребявайки елементарния междузвезден прахуляк и финото взаимоотношение на светлината с магнитните полета, получаваме картата на нашата вселена. Карта, начертана не с багра, а със светлина, магнитни полета и време.
