天文学家利用“乌莫夫”效应解开宇宙之谜

时间：2021-08-07 10:52:15 来源：

这是哈勃太空望远镜看到的Comet17P / Holmes。NASA，ESA，H。Weaver，A.Dyer

FEFU科学家正在开发一种方法来计算彗星彗尾和彗尾中的粉尘和气体比例。这将有助于更多地了解太阳系的历史及其发展，以及了解参与宇宙演化不同阶段的过程。

来自远东联邦大学（FEFU）的一组科学家在天体物理学家Evgenij Zubko博士的监督下，FEFU自然科学学院的首席科学家正在努力解决现代天体物理学的一个基本问题，即评估宇宙尘埃粒子的反射率，它们散射太阳光（或更普遍地说是星光）的能力。为此，科学家研究了彗星彗星和彗星尾巴中尘埃颗粒的光学特性。

正在开发的方法基于Umov效应-物体的反射率与其所散射光的线性偏振度之间呈反比关系。物体越亮，产生的偏振越低。这种关系最初是由俄罗斯物理学家尼古拉·乌莫夫（Nikolay Umov）于1905年提出的。

依夫根尼·祖布科（Evgenij Zubko）表示，以前仅研究了表面上的Umov效应，例如regolite（月球表面）和小行星表面。在1960-1970年代对这种影响的解释不包括将其应用于组成Regolite的单个粉尘颗粒。但是，研究小组得出的结论是，一般而言，Umov效应几乎同样适用于单个粒子和表面。

这是加拉德彗星和衣架。罗杰里奥·伯纳尔·安德烈（Rogelio Bernal Andreo）

此前，研究人员得出的结论是，Umov效应存在于均匀的稀疏空间尘埃云中。在2018年7月11日出版的《皇家天文学会月刊》上的文章中，科学家建议，这种物理作用也可能适用于由两种类型的尘埃组成的云，这种尘埃是彗星和彗星尾巴的特征。预计在由三部分组成的宇宙尘埃云中也会观察到Umov效应，这对于原行星盘来说更为典型。

研究了太阳光被彗星尘埃粒子散射后获得的线性极化程度，科学家可以对粒子的反照率或反射率进行可靠的估计。该特性对于回收从彗星排出的灰尘总量非常重要。后一个参数使科学家们可以改进估算彗星彗星中粉尘与气体体积比的现有方法。这是彗星演化的最重要特征之一-例如，它可以指示出彗星形成在太阳系中的位置。

“知道了喷出的粉尘和气体的量之间的比例，我们可以更好地了解不同彗星经过的演化阶段以及太阳系形成的情况。但是，尽管很容易计算出彗星中的气体量，但是如果有尘埃颗粒，则要复杂得多。” Evgenij Zubko说。“当我们测量被昏迷反射的阳光时，我们需要了解导致阳光散射的灰尘颗粒的数量。他们的反照率或反射率是我们回答这个问题所需的关键数据。但是，不同的尘埃粒子的行为也有所不同，彗星中暗粒子和亮粒子的反射率差异可能超过十倍。如今，这是一个普遍的问题，在天体物理学的其他领域也会出现，例如对其他恒星周围原行星盘中物质体积的评估。

我们努力了解这种反照率的价值，并使用其他方法做到这一点-特别是通过偏振法来测量线性偏振度，从而基于Umov效应获取彗星尘埃颗粒的反射率。”

在这项工作的过程中仍有很多发现。这位科学家说：“我们实际上是在追赶鬼魂。”他还指出，要在这一研究领域取得突破，来自世界各地的天体物理学家必须广泛合作。

基于乌莫夫效应的分析方法除研究彗星外，还可在其他领域使用。它可能是理解其他行星系统以及太阳系的形成和演化过程的关键。

根据Evgenij Zubko的说法，一般而言，乌莫夫效应对科学的价值与古斯塔夫·基尔霍夫（Gustav Kirchhoff）开发的光谱分析方法的重要性一样高。尽管光谱分析可以帮助我们根据远处物体反射的光来理解其远处的化学成分，但即使它们看起来像是观察者的视点，Umov效应也可以评估其大小。

出版物：Evgenij Zubko等人，“ Umov效应在宇宙尘埃的光学薄两组分云中的应用”，MNRAS，2018年；土井：10.1093 / mnras / sty938

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