Наука и научные открытия

При такой плотности соударения между атомами водорода очень редки, равновесие между параллельной и антипараллельной ориентациями спинов восстанавливается за время порядка нескольких сот лет. Но если учесть, что время самопроизвольного перехода из «неудобной» ориентации спинов в более «удобную» очень велико – примерно 10 млн. лет, то восстановление равновесия в межзвездном водороде происходит достаточно быстро. За 10 млн. лет оно восстанавливается много раз.

Однако возникает новый вопрос: не будет ли радиоизлучение слишком слабым ведь переходы и излучение происходят редко. При плотности 1 атом см3 из 1 см3 выйдет 1 квант за 10 млн. лет. Но положение спасают большие размеры, характерные для космоса. На пути 106 см, а это одна миллионная доля размера Галактики, при плотности газа 1 атом/см3 сумма поперечных сечений атомов составляет площадь, равную 1 см2. Из столба длиной 1016 см и поперечным сечением 1 см2 выйдет уже 100 квант/сек. Благодаря большим размерам Галактики можно даже говорить об изучении поверхностного слоя той или иной галактической области, хотя с точки зрения земных масштабов толщина такого поверхностного слоя имеет немыслимые размеры.

С помощью радиоволн длиной 21,1 см, поступающих к нам из разных участков Галактики, удалось измерить распределение плотности водорода в ней. При этом воспользовались зависимостью интенсивности излучения от плотности: интенсивность излучения пропорциональна плотности атомарного водорода. Чем больше атомов, тем сильнее излучение. Измерения потребовали сложных радиотехнических разработок. Дело в том, что из космоса кроме волны 21,1 см идет много других волн. В частности, сильное излучение различных длин волн дает полностью ионизованный водород. Электрон, пролетая около протона, искривляет траекторию полета, это искривление сопровождается излучением радиоволны.

С помощью волны 21,1 см можно измерить не только плотность водорода, но и скорость его движения.

Читайте также:

1. Звездная система Млечного Пути
2. Молекулы аммиака
3. Профессор И. С. Шкловский
4. Радиус ядра водорода протона
5. Радиоизлучение водорода