Qui savait que les champs magnétiques pouvaient être si utiles? Les astronomes sont capables d'utiliser des champs magnétiques pour cartographier notre environnement dans la voie lactée en utilisant une technique appelée rotation de Faraday.
Cela fonctionne comme ça. Il y a un tas de poussière – des grains de poussière littéraux – qui se déroulent dans la galaxie.
Eh bien, je dis qu'il y a beaucoup de poussière, mais c'est à des densités très, très faibles. Heureusement, les volumes dans l'espace interstellaire sont si vastes que la quantité totale de poussière peut vraiment s'additionner. Et tous ces petits grains de poussière ont de petits champs magnétiques associés, car tous les grains sont faits de charges électriques et ils tournent autour d'eux.
Lorsque la lumière provenant de sources distantes passe à travers la poussière, cette lumière rencontre tous ces petits champs magnétiques. Les champs magnétiques affectent à leur tour la lumière.
Cela est possible car la lumière est vraiment des vagues d'électricité et de magnétisme, une réalisation réalisée pour la première fois par le physicien écossais James Clerk Maxwell lorsqu'il a unifié les théories de l'électricité et du magnétisme en un seul ensemble. Les champs électriques et magnétiques sont parfaitement capables de s'influencer mutuellement et de répondre les uns aux autres. Par exemple, un champ électrique changeant produit un champ magnétique, et vice versa.
Lorsqu'une onde électromagnétique rencontre un grain de poussière et son petit champ magnétique, ce champ magnétique sera orienté dans une orientation particulière en fonction du rotation du grain. La partie de l'onde alignée sur le champ magnétique du grain sera améliorée et la partie se déplaçant perpendiculaire sera supprimée.
Cela modifie la polarisation de l'onde électromagnétique, qui fait référence à l'angle d'orientation de ses champs électriques et magnétiques. Plus cette lumière se déplace à travers la poussière, plus cet angle, sa polarisation, se déplace.
Il s'agit d'un effet incroyablement minuscule, à peine détectable avec un seul grain de poussière. Il faut une année-lumière pour une année-lumière de voyage à travers la poussière pour faire un changement appréciable.
Il s'agit de la rotation de Faraday, nommée en l'honneur de Michael Faraday, qui a été le premier à démontrer les effets du magnétisme sur la lumière. Et nous pouvons utiliser la rotation de Faraday pour faire des cartes de la distribution de la poussière dans le milieu interstellaire.
Alors que nous regardons des sources lumineuses lointaines dans diverses directions, nous verrons plus de rotation de Faraday dans certaines directions et moins dans d'autres. Comme briller une lampe de poche dans le brouillard, nous pouvons obtenir une jauge sur l'endroit où le brouillard est plus épais et où il est plus mince.
