МАГНИТНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ В МЕЖЗВЁЗДНОЙ СРЕДЕ: СПЕКТР ИЗЛУЧЕНИЯ И ПОЛЯРИЗАЦИЯ

Присутствие ферромагнитных или ферримагнитных наночастиц в межзвёздной среде должно приводить к магнитодипольному излучению на микроволновых и субмиллиметровых частотах. Такие зёрна могут объяснять сильное миллиметровое излучение, наблюдаемое у ряда галактик с низкой металличностью, включая Малое Магелланово Облако. Мы рассчитываем сечения поглощения и рассеяния для таких зёрен, уделяя особое внимание металлическому Fe, магнетиту Fe3O4 и маггемиту γ-Fe2O3, которые потенциально могут присутствовать в межзвёздной среде. Также оценивается скорость выравнивания по механизму Дэвиса—Гринстейна за счёт магнитной диссипации. Мы определяем температуру свободно движущихся магнитных зёрен, нагреваемых звёздным светом, и рассчитываем поляризацию магнитодипольного излучения как свободных зёрен, так и включений. Для включений ожидается, что магнитодипольное излучение будет поляризовано ортогонально обычному электр дипольному излучению. Магнитодипольное излучение будет вносить значительный вклад в аномальное микроволновое излучение на частотах 20–40 ГГц только в том случае, если значительная доля Fe находится в металлических наночастицах железа с чрезвычайно высокой вытянутостью. Наконец, мы представляем самосогласованные диэлектрические функции для металлического Fe, магнетита Fe3O4 и маггемита γ-Fe2O3, позволяющие рассчитывать сечения поглощения и рассеяния в диапазоне от микроволновых до рентгеновских длин волн.