Warning: session_name(): Cannot change session name when session is active in /home/stalko/rodina-ru.com/docs/dokuwiki/inc/init.php on line 231

Warning: session_set_cookie_params(): Cannot change session cookie parameters when session is active in /home/stalko/rodina-ru.com/docs/dokuwiki/inc/init.php on line 232
======Радиолиния нейтрального водорода====== **Радиолиния нейтрального водорода**, также **линия 21 см** или **линия HI** — [[запрещённые-линии|запрещённая линия]] (в смысле электродипольного приближения) нейтрального атомарного [[водород|водорода]]. Важнейшая радиолиния в [[радиоастрономия|радиоастрономии]]. =====Механизм излучения===== [{{wiki:220px-hydrogen-spinflip-svg.png|}}]Запрещённая линия нейтрального водорода обусловлена взаимодействием [[магнитный-момент|магнитных моментов]] [[электрон|электрона]] и [[протон|протона]] в [[атом|атоме]] водорода. [[энергия|Энергия]] атома водорода при параллельном расположении магнитных моментов электрона и протона несколько больше, чем при антипараллельном, поэтому при спонтанном изменении ориентации магнитного момента электрона на противоположную атом излучает [[квант]] [[электромагнитное-излучение|электромагнитного излучения]] с [[длина-волны|длиной волны]] 21,1 см (частота 1420,40575 МГц). Параллельно с излучением радиолинии происходит и обратный процесс — возбуждения атомов водорода электромагнитными квантами с бо́льшими энергиями, например, оптическими, либо в актах соударения атомов. Поэтому в межзвёздном атомарном водороде устанавливается [[динамическая-система|динамическое равновесие]] между актами излучения радиоквантов и возбуждением атомов оптическими квантами и соударениями. Такой самопроизвольный переход в каждом отдельном атоме происходит крайне редко — в среднем один раз за 11 миллионов лет (1 км³ водорода при плотности 1 атом/см³ излучает всего 3 кванта в секунду), и энергия каждого кванта крайне мала из-за низкой частоты (//h//ν ≈ 0,941171·10−24 Дж, или 5,87433 мк[[эв|эВ]]), поэтому интенсивность радиоизлучения межзвёздной среды на единицу объёма ничтожно мала. Например, мощность излучения всего водорода Солнечной системы (в пределах орбиты Плутона) составляет порядка 100 [[ватт]]. Однако в галактических масштабах мощность радиоизлучения нейтрального водорода становится заметной (например, мощность излучения всего нейтрального водорода нашей Галактики в десятки раз больше [[солнечная-светимость|светимости Солнца]]), что позволяет обнаруживать его на галактических расстояниях. Это излучение крайне важно для изучения методами [[радиоастрономия|радиоастрономии]] распределения нейтрального водорода в Галактике, движения его облаков. =====Значение линии нейтрального водорода в радиоастрономии===== Линия нейтрального водорода является важнейшей в радиоастрономии. Более половины массы межзвёздного вещества составляет нейтральный водород. Его можно исследовать только по излучению в линии 21 см. Поэтому наблюдения излучения с длиной волны 21 см даёт очень ценные, часто уникальные, сведения о распределении нейтрального водорода в космическом пространстве. Принципиальная возможность излучения межзвёздным водородом радиолинии 21 см показана в 1945 году [[хюлст-хендрик-кристофель-ван-де|X. К. ван де Хюлстом]]. В 1948 году [[ссср|советский]] астрофизик [[шкловский-иосиф-самуилович|И. С. Шкловский]] рассчитал ожидаемую интенсивность излучения межзвёздного водорода и показал, что она достаточна для того, чтобы его можно было обнаружить методами радиоастрономии. В 1951 году радиолиния нейтрального водорода была экспериментально обнаружена почти одновременно Х. Юэном и [[парселл-эдвард-миллс|Э. Парселлом]] в [[сша|США]] и [[christiaan-alexander-muller|Х. Мюллером]] и [[оорт-ян-хендрик|Я. Оортом]] в [[нидерланды|Нидерландах]]. Исследование излучения нейтрального водорода позволили получить информацию о структуре галактики: выяснилось, что большая часть нейтрального водорода сосредоточена в очень тонком (по сравнению с диаметром) слое толщиной около 220 [[парсек]] в плоскости [[галактика|Галактики]]. В распределении водорода отчётливо выделяются спиральные рукава, которые прослеживаются до больших расстояний. Измерение [[эффект-доплера|доплеровского смещения]] позволяет измерить скорость облаков нейтрального водорода относительно Земли (в том числе и [[красное-смещение|красное смещение]] дальних галактик). =====Поиск внеземных цивилизаций===== Длина волны 21 см, как самая распространённая во Вселенной, выбрана в качестве рабочей для поисков внеземных цивилизаций по программе [[seti|SETI]]. =====Ссылки===== * [[http://www.astronet.ru/db/msg/1188602|Радиолиния водорода 21 см]] * [[http://www.astronet.ru/db/msg/1170612/4lec/node3.html|Радиолиния водорода 21 см (продолжение)]] * [[http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/4449/%D0%A0%D0%90%D0%94%D0%98%D0%9E%D0%9B%D0%98%D0%9D%D0%98%D0%AF|Физическая энциклопедия РАДИОЛИНИЯ ВОДОРОДА]] * [[http://alexandr4784.narod.ru/AZGM/azgm_05_07.pdf|Наблюдение радиолинии 21 см в других галактиках]] =====Источники===== * //[[каплан-самуил-аронович|Каплан С. А.]], [[пикельнер-соломон-борисович|Пикельнер С. Б.]]// Физика межзвездной среды. — М.: [[наука-издательство-|Наука]], Главная редакция физико-математической литературы, 1979. — 592 с. — ISBN ?, 22.66 К 20 УДК 523.152. * //Сороченко Р. Л.// Физика Космоса. — 1986. \\ {{tag>Радиоастрономия Водород}}