Φαινόμενο Γκολντράιχ-Κυλάφη

Το φαινόμενο Γκολντράιχ-Κυλάφη ή φαινόμενο GK από το αγγλικο Goldreich-Kylafis είναι κβαντομηχανικό αποτέλεσμα με εφαρμογές στην Αστροφυσική. Το θεωρητικό υπόβαθρο του φαινομένου δημοσιεύτηκε από τον καθηγητή στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια Πήτερ Γκολντράιχ και τον τότε μεταδιδακτορικό ερευνητή και συνεργάτη του Νικόλαο Κυλάφη σε δύο επιστημονικά άρθρα που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό "The Astrophysical Journal". 

Το φαινόμενο GK προβλέπει ότι, υπό ειδικές συνθήκες, οι φασματικές γραμμές που εκπέμπονται από διαστρικά μόρια θα πρέπει να είναι γραμμικά πολωμένες με τη διεύθυνση του διανύσματος της γραμμικής πόλωσης να αποκαλύπτει την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου στο μοριακό νέφος . Ακόμη και ένα μαγνητικό πεδίο έντασης μερικών μG είναι αρκετό για αυτό το αποτέλεσμα. Οι φασματικές γραμμές προκύπτουν από περιστροφικές μεταβάσεις μορίων, για παράδειγμα από J = 1 έως J = 0, όπου J είναι ο περιστροφικός κβαντικός αριθμός. Εάν οι μαγνητικές υποστάθμες του επιπέδου J = 1 είναι εξίσου κατοικημένες, όπως συμβαίνει συνήθως, τότε η φασματική γραμμή δεν είναι πολωμένη. Ωστόσο, εάν οι μαγνητικές υποστάθμες είναι άνισα κατοικημένες, τότε η γραμμή είναι πολωμένη. Το 1981 Goldreich και Κυλάφης έδειξαν ότι, εάν το πεδίο ακτινοβολίας (το δικό τους συν το εξωτερικό) στο οποίο βρίσκονται τα μόρια είναι ανισότροπο, τότε οι μαγνητικές υποστάθμες είναι άνισα κατοικημένες. Δεδομένου ότι τα πεδία ισοτροπικής ακτινοβολίας είναι πρακτικά ανύπαρκτα στη φύση (π.χ. εμφανίζονται μόνο στο κέντρο ενός τέλεια απομονωμένου σφαιρικού μοριακού νέφους), το φαινόμενο θα έπρεπε να είναι εύκολα ανιχνεύσιμο. Αυτό όμως δεν ισχύει, επειδή απαιτούνται επιπλέον ορισμένες και συγκεκριμένες προϋποθέσεις. Αυτές είναι ότι το οπτικό βάθος της γραμμής του μοριακού νέφους πρέπει να περίπου μονάδα και ο ρυθμός αυθόρμητης ακτινοβολίας πρέπει να είναι συγκρίσιμος ή μεγαλύτερος από το ρυθμό σύγκρουσης . 

Δεδομένου ότι οι παρατηρούμενες γραμμές από μοριακά νέφη είναι ευρείες, λόγω της ύπαρξης βαθμίδων ταχύτητας μέσα στο νέφος, το φαινόμενο GK έχει τη δυνατότητα να αποκαλύψει την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου κατά μήκος της κατεύθυνσης παρατήρησης. Το φαινόμενο έχει παρατηρηθεί σε περιοχές σχηματισμού νέων αστεριών και πρόσφατα σε αστέρια που βρίσκονται στο στάδιο  θερμικής παλμικής (TP-) του ασυμπτωτικού κλάδου των γιγάντων (AGB).

Παραπομπές 

Μαγνητισμός
Πόλωση
Αστρονομία