21cm linje af neutral hydrogen

Den 21-cm linje af neutral brint er en spektral linje skyldes en ændring i energi-neutral interstellare brint. Det sker ved en frekvens på 1420.405 MHz, svarende til en bølgelængde på 21.10611405413 cm.

Denne frekvens, der er i radiobølgerne, og mere præcist i mikrobølgeovnen, er meget udbredt i astronomi, da det kan krydse interstellare støv, uigennemsigtige for synligt lys.

Oprindelsen af ​​linien ved 21 cm

Neutral hydrogen består af en enkelt proton, omkring hvilket en enkelt elektron. Hver af de to partikler har sin egen tur, som kan være med eller mod uret. Når proton- og elektron har den samme rotationsretning atomet det har en energi lidt højere end det tilfælde, hvor omdrejningsretningen er modsat. Dette skyldes magnetiske vekselvirkninger mellem de to partikler. Overgangen fra parallelt med anti-parallel centrifugering bevirker emission af fotoner ved en bølgelængde på 21,1 cm. Dette sker for hvert atom i gennemsnit hvert 10. år, for hvilke det er praktisk umuligt at overholde dette fænomen i laboratoriet. Men eftersom antallet af hydrogenatomer i det interstellare medium ekstremt høje, emission linje 21 cm er let observerbare gennem radioteleskoper.

Historiske noter

I 30'erne, de blev noteret daglige cykliske udsving i radiomodtagelsen, der syntes at være af udenjordisk oprindelse. Efter en indledende hypotese, der blev forårsaget af Solen, Jan Oort fandt der kom fra lande uden for solsystemet, mere præcist i retning af centrum af Mælkevejen. Han forudså, at hvis de havde været emission linjer i spektret, vil det føre til store fremskridt i astronomisk forskning. Han talte om dette med Hendrik van de Hulst, som i 1944 opdagede, at den neutrale brint kunne producere stråling med en frekvens på 1420,405 MHz.

Den 21-cm linje blev samlet op for første gang i 1951 af astronomer Harold Irwin Ewen og Edward Mills Purcell fra Harvard University.

Anvendelse i astronomi

Gennem line på 21 cm var det muligt i 1952 at tegne de første kort over fordelingen af ​​neutral brint i galaksen, afslører for første gang med spiral struktur af Mælkevejen. Selv rotation kurve af galaksen blev bestemt ved 21-cm linje af neutralt hydrogen.

Anvendelse i SETI

Frekvensen af ​​21-cm linje af hydrogen foretrukket at detektere radiosignaler fra udenjordiske civilisationer muligt, således at sende signaler til dem, forskning udført af SETI projektet. Var fysikerne Giuseppe Cocconi og Philip Morrison, i deres artikel fra 1959 "Searching efter udenjordisk kommunikation", at foreslå brugen af ​​denne frekvens som de mest egnede til dette forskningsprojekt.

Forrige artikel 2014 WTA Tour
Næste artikel 2013 CONCACAF Gold Cup