<< 4.1 Fizicheskie osobennosti sostoyaniya | Oglavlenie | 4.3 Oblaka neitral'nogo vodoroda >>
4.2 Radioliniya neitral'nogo vodoroda 21 sm.
Vazhneishei zapreshennoi liniei MZS yavlyaetsya radioliniya neitral'nogo vodoroda
21 sm. Eta liniya voznikaet pri perehode sverhtonkoi struktury 
urovnya vodroda, svyazannogo s nalichiem cpina u elektrona i
protona (verhnii poduroven' sootvetstvuet parallel'nym spinam
elektrona i protona, nizhnii - antiparallel'nym spinam, chastota perehoda
MGc). Byla teoreticheski predskazana Van den Hyulstom
(Gollandiya) v 1944 g. i nezavisimo rasschitana I.S.Shklovskim v 1949 g.,
obnaruzhena v 1951 g. i ostaetsya odnoi iz osnovnyh radiolinii dlya
issledovaniya neitral'nogo vodroda v nashei i drugih galaktikah.
Perehod razreshen magnitodipol'no s veroyatnost'yu
c
(t.e. 1 raz v 11 mln. let!). Temperatura vozbuzhdeniya
perehoda
K. Vozbuzhdenie
proishodit cherez stolknoveniya neitral'nyh atomov drug s drugom s
kineticheskoi temperaturoi
, i raschet zaselennostei urovnei daet 
, 
,
gde 
- koncentraciya atomov vodoroda.
Rasschitaem intensivnost' linii izlucheniya neitral'nogo vodoroda dlya sluchaya
maloi opticheskoi tolshi.
Dlya izlucheniya v linii vazhno
inducirovannoe izluchenie. Uravnenie perenosa s uchetom inducirovannogo
izlucheniya
gde
[erg/ssm
/Gc/ster] - ob'emnyi koefficient spontannogo
izlucheniya, 
[sm] - lineinyi koefficient istinnogo poglosheniya.
Uravnenie perenosa prinimaet obychnyi vid (sm. Lekciyu 2)
esli my vvedem opticheskuyu tolshinu cherez effektivnyi koefficient poglosheniya
. Mozhno pokazat', chto skobka
v poslednem ravenstve est'
, poetomu effektivnyi koefficient
poglosheniya s uchetom vynuzhdennogo izlucheniya v linii
Izluchenie teplovoe, sledovatel'no funkciya istochnika
(
- funkciya Planka) (sm. Lekciyu 2) i reshenie
uravneniya perenosa dlya odnorodnogo oblaka
i reshenie uravneniya
(4.6) perepisyvaetsya v vide
Naprimer, v sluchae maloi opticheskoi tolshi (liniya izlucheniya 21 sm)
,
i
Esli oblako neitral'nogo vodoroda opticheski tolstoe, to po izmereniyam intensivnosti linii vodoroda 21 sm mozhno poluchit' ocenku fizicheskoi temperatury gaza (sm. (4.7)), kotoraya okazyvaetsya poryadka 100 K.
Esli oblako HI podsvechivaetsya neteplovym
radioistochnikom s yarkostnoi temperaturoi
, nablyudaemaya yarkostnaya temperatura
i vmesto linii izlucheniya vidna liniya poglosheniya 21 sm. Izmeryaya yarkostnuyu temperaturu v spektre radioistochnika vne linii 21 sm i sravnivaya ee s temperaturoi vnutri profilya linii, mozhno opredelit'
.
Issledovaniya radiolinii 21 sm pozvolili ustanovit', chto neitral'nyi vodorod
v galaktike v osnovnom zaklyuchen v ochen' tonkom (
pk ) i rovnom
sloe okolo ploskosti Galaktiki. Na periferii (10-12 kpk) ot centra
sloi izgibaetsya i ego tolshina vozrastaet do 1 kpk. V raspredelenii HI
otchetlivo proslezhivayutsya spiral'nye rukava Galaktiki. Vnutri rukavov vodorod
raspredelen neravnomerno, obrazuya vytyanutye kompleksy
pk. Zeemanovskoe rassheplenie absorbcionnyh komponent
linii 21 sm u sil'nyh radioistochnikov ispol'zuyutsya
dlya ocenki magnitnogo polya vnutri oblakov.
Izluchenie HI nablyudaetsya ot mnogih drugih galaktik i po ego
svecheniyu opredelyayut otnoshenie massy neitral'nogo vodoroda k obshei
masse galaktiki, a po ego vrasheniyu ocenivayut massu Galaktiki.
Zametim, chto i u drugih himicheskih elementov sushestvuet sverhtonkoe rassheplenie osnovnogo urovnya, odnako popytki obnaruzhit' sootvetstvuyushie (slabye) linii poka ne priveli k uspehu.
<< 4.1 Fizicheskie osobennosti sostoyaniya | Oglavlenie | 4.3 Oblaka neitral'nogo vodoroda >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zvezdy - Mezhzvezdnaya sreda - Kosmologiya - teoreticheskaya astrofizika - astrofizika
Publikacii so slovami: zvezdy - Mezhzvezdnaya sreda - Kosmologiya - teoreticheskaya astrofizika - astrofizika | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
