Astronet > Radioliniya vodoroda 21 sm

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Na saite

Astrometriya

Astronomicheskie instrumenty

Astronomicheskoe obrazovanie

Astrofizika

Istoriya astronomii

Kosmonavtika, issledovanie kosmosa

Lyubitel'skaya astronomiya

Planety i Solnechnaya sistema

Solnce

Radioliniya vodoroda 21 sm

V 1945 g. goll. astronomom van de Hyulstom byla ukazana principial'naya vozmozhnost' nablyudeniya radioizlucheniya mezhzvezdnogo neitral'nogo vodoroda na volne 21 sm. Eto izluchenie obuslovleno sverhtonkim rasshepleniem osnovnogo urovnya energii atoma vodoroda (sm. Urovni energii) na dva blizkih podurovnya. Prichinoi rasshepleniya yavl. vzaimodeistvie spinov yadra protona i elektrona. Energiya atoma pri parallel'nom raspolozhenii spinov elektrona i yadra neskol'ko bol'she, chem pri antiparallel'nom. Pri spontannom izmenenii orientacii spina elektrona na protivopolozhnuyu proishodit ispuskanie kvanta izlucheniya s chastotoi $\nu$ =1420,40575 MGc ( $\lambda$ = 21,1 sm). V 1948 g. sovetskii astrofizik I.S. Shklovskii rasschital ozhidaemuyu intensivnost' radiolinii i pokazal, chto ona dostatochna dlya togo, chtoby liniyu mozhno bylo obnaruzhit' metodami radioastronomii. V kazhdom otdel'nom atome perehod, rozhdayushii kvant radioizlucheniya, proishodit v srednem odin raz za 11 mln. let, no blagodarya vysokoi rasprostranennosti atomarnogo vodoroda v mezhzvezdnoi srederadioliniya okazyvaetsya dostatochno intensivnoi. Obnaruzhena R.v. 21 sm byla v 1951 g. pochti odnovremenno H. Yuenom, E. Persellom (SShA) i K. Myullerom, Ya. Oortom (Niderlandy).

R.v. 21 sm yavl. effektivnym sredstvom issledovaniya Vselennoi. Bolee poloviny massy galaktich. mezhzvezdnogo veshestva sostavlyaet neitral'nyi vodorod v osnovnom sostoyanii. Ego mozhno issledovat' tol'ko po izlucheniyu v linii 21 sm. Poetomu R.v. 21 sm daet ochen' cennye, chasto unikal'nye, svedeniya o raspredelenii neitral'nogo vodoroda v kosmich. prostranstve.

Intensivnost' izducheniya na volne 21 sm soderzhit neposredstv. informaciyu o chisle atomov neitral'nogo vodoroda na luche zreniya (v stolbike secheniem 1 sm²), a chastota i profil' linii dayut vozmozhnost' opredelit' (sm. Doplera effekt) dvizhenie vodoroda otnositel'no nablyudatelya. V sootvetstvii s model'yu differencial'nogo vrasheniya Galaktiki dannye o dvizhenii pozvolyayut, v svoyu ochered', opredelit' rasstoyanie do izluchayushih ob'ektov, t.e. naiti raspredelenie neitral'nogo vodoroda v Galaktike.

Issledovaniya R.v. 21 sm pozvolili ustanovit', chto neitral'nyi vodorod v osnovnom zaklyuchen v ochen' tonkom ( $\approx$ 220 pk) i rovnom sloe okolo ploskosti Galaktiki. Lish' po periferii, na rasstoyaniyah, prevyshayushih 10-12 kpk, sloi vodoroda razmyvaetsya do 1 kpk po tolshine i izgibaetsya otnositel'no galaktich. ploskosti. V raspredelenii vodoroda dovol'no otchetlivo vydelyayutsya spiral'nye rukava, k-rye proslezhivayutsya do bol'shih rasstoyanii. Na ris. priveden profil' R.v. 21 sm dlya oblasti Lebed' X ( $\alpha=20^h28^m,\; \delta=42^\circ$ ): otchetlivo vidny maksimumy izlucheniya, sootvetstvuyushie otdel'nym spiral'nym rukavam (naibolee intensivnyi maksimum pri v_r=3 km/s sootvetstvuet blizhaishemu k Solncu t.n. Orionovu rukavu) . Vnutri rukavov neitral'nyi vodorod raspredelen takzhe neravnomerno, v nih vydelyayutsya vytyanutye vdol' ploskosti Galaktiki kompleksy oblakov s harakternymi razmerami $\approx 200\times 50$ pk. Byli polucheny takzhe vazhnye dannye o zavisimosti sr. koncentracii neitral'nogo vodoroda ot galaktocentrich. rasstoyaniya i o detal'nom raspredelenii vodoroda v otdel'nyh galaktich. oblastyah, v t.ch. v centre Galaktiki.

Profil' radiolinii $\lambda=21$ sm dlya
oblasti Lebed' H. Po osi absciss
otlozhena luchevaya skorost' (v_r),
po osi ordinat - yarkostnaya temperatura
linii (T_b).

Izluchenie R.v. 21 sm nablyudalos' takzhe ot bol'shogo chisla dr. galaktik, chto pozvolilo ustanovit' otnoshenie massy neitral'nogo vodoroda k obshei masse galaktiki v zavisimosti ot ee tipa. Dolya neitral'nogo vodoroda uvelichivaetsya pri perehode ot galaktik tipa Sa k nepravil'nym, dostigaya dlya poslednih desyatkov procentov. Minim. kolichestvo neitral'nogo vodoroda naideno u elliptich. galaktik; dlya podavlyayushego bol'shinstva iz nih dolya neitral'nogo vodoroda po masse sostavlyaet < 0,1%. Dlya ryada blizhaishih galaktik (M31, M33 i dr.) s pomosh'yu R.v. 21 sm byla poluchena kartina vnutr. raspredeleniya neitral'nogo vodoroda. Cennye dannye byli polucheny v rezul'tate opredeleniya krasnogo smesheniya R.v. 21 sm ot udalennyh galaktik.

Lit.:
Kaplan S.A., Pikel'ner S.B., Fizika mezhzvezdnoi sredy, M., 1979.

(R.L. Sorochenko)

R. L. Sorochenko, "Fizika Kosmosa", 1986
Glossarii Astronet.ru

A | B | V | G | D | Z | I | K | L | M | N | O | P | R | S | T | U | F | H | C | Ch | Sh | E | Ya

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati