Тысячи звезд, которые можно наблюдать на небе невооруженным глазом, кажутся бесчисленными. Однако даже миллиарды светил, которые видят самые совершенные телескопы, не позволяют составить полную карту Млечного Пути. Для этого надо использовать радиотелескопы, улавливающие излучение водорода на длине волны в 21 см.
Излучение на длине волны 21 см
Вы когда-нибудь задумывались, как астрономам удается составить карту Млечного Пути, когда он так невероятно велик? Одним из самых мощных инструментов является так называемое 21-сантиметровое излучение.
Водород, самый распространенный элемент во Вселенной, играет здесь ключевую роль. Когда электроны в атомах водорода меняют направление своего спина, излучается особый тип электромагнитного излучения с длиной волны 21 см.
Галактика Млечный Путь наполнена атомами водорода, и эти атомы постоянно излучают 21-сантиметровое излучение. Это излучение может путешествовать на большие расстояния сквозь межзвездную пыль, которая часто заслоняет наш взгляд на Галактику в видимом свете. Это делает 21-сантиметровое излучение невероятно полезным инструментом для картографирования структуры Млечного Пути.
Это излучение показывает все — от облаков газа, образующих звезды, до форм спиральных рукавов Галактики. В то время как видимый свет просто задерживается в межзвездной пыли, когда пытается преодолеть десятки тысяч световых лет через Галактику, излучение 21 см просто пролетает сквозь нее.
Красное и синее смещение в исследованиях
Астрономы также могут узнать о вращении Млечного Пути, изучая красное и синее смещение излучения 21 см. Когда объект в космосе удаляется от нас, длина волны света или излучения, которое он издает, растягивается, из-за чего оно кажется краснее (красное смещение). И наоборот, когда объект движется к нам, длина волны сжимается, что делает его более синим (голубое смещение).
Анализируя красное и синее смещение излучения с длиной волны 21 см из разных частей Галактики, астрономы могут определить, как быстро вращаются разные регионы Млечного Пути. Эта информация помогает им построить более полную картину динамики и движения нашей Галактики.
Польза излучения 21 см не ограничивается только Млечным Путем. Астрономы могут использовать эти же методы для изучения далеких галактик. Исследуя облака нейтрального водородного газа в далеких галактиках, они могут оценить массы этих галактик. Это происходит потому, что количество излучения 21 см связано с количеством присутствующих атомов водорода, что, в свою очередь, дает подсказки об общей массе галактики.
Полезный инструмент картографирования
21-сантиметровое излучение — это мощный инструмент в астрономии, который позволяет ученым составить карту структуры Млечного Пути и даже оценить массы далеких галактик. Этот метод открывает окно в огромную и сложную Вселенную, помогая нам разгадывать тайны космоса с каждым новым наблюдением.
Поэтому в следующий раз, когда вы будете смотреть на ночное небо, помните, что там происходит гораздо больше, чем кажется на первый взгляд. Благодаря излучению 21 см мы можем снимать слои Млечного Пути и исследовать чудеса Вселенной способами, которые когда-то нельзя было себе представить.
По материалам phys.org
