Tässä tutkielmassa tarkastellaan tähtienvälisen pölyn dynamiikkaa, joka kytkeytyy sähkömagneettisen säteilyn sirontaan. Klassisen mekaniikan perustavanlaatuisimpiin pyörimisyhtälöihin perustuva pölyhiukkasen dynamiikka ja sirontatapahtuman Maxwellin yhtälöistä juontuva dynaaminen perusta kytketään tutkielmassa uudella tavalla ratkaisemalla ongelmassa keskeinen sirontatapahtuma sironnan integraaliyhtälömenetelmän avulla.
Lukija johdatellaan myös esiteltyyn teoriaan pohjautuvan numeerisen menetelmän äärelle. Erään olemassa olevan sironnan integraaliyhtälöesityksen toteutuksen ympärille laaditaan viitekehys Fortran-ohjelmistolle, joka laskee hilaverkon avulla mallinnetun homogeenisen hiukkasen dynamiikkaa.
Tutkielman teoreettisessa osuudessa luodaan teoreettinen viitekehys mielivaltaisen muotoisen hiukkasen dynamiikalle, jossa liikeyhtälöiden voimatermit ovat seurausta sähkömagneettisesta sirontatapahtumasta. Lisäksi sirontatapahtumaan liittyvät elektrodynamiikan perusteet sekä itse sirontaongelman ratkaisu pintaintegraaliyhtälöformalismilla esitellään teoreettisessa osuudessa.
Numeerisessa osuudessa esitellään hiukkasen mallinnus sekä luonnehditaan teoreettisen viitekehyksen sekä olemassa olevan pintaintegraalimenetelmän yhdistävän Fortran-ohjelmiston rakenne. Osuudessa käsitellään myös ohjelmiston toiminnan kannalta oleellisimmat algoritmit.
Liikeyhtälöitä ratkaisevan Runge-Kutta-integraattorin oikea toiminta varmennetaan työssä asettamalla tunnettuja tuloksia tuottavia sidosehtoja ja vääntöjä. Kosmista ympäristöä mallintavilla alkuehdoilla pintaintegraaliyhtälömenetelmällä lasketun sirontavuorovaikutuksen määräämä dynamiikka tuottaa odotettuja tuloksia. Tulosten perusteella voidaan tulkita työssä esitetyn viitekehyksen olevan kehityskelpoinen, kun tavoitteena on mallintaa hiukkasdynamiikkaa erilaisissa kosmisissa ympäristöissä.
