Ποιες πληροφορίες παρέχουν η ακτινοβολία 21 cm σχετικά με τα σύννεφα αερίου;
1. Διανομή και πυκνότητα:
* Τοποθεσία: Η ένταση του σήματος 21 cm μας λέει πού βρίσκεται το αέριο υδρογόνου. Μπορούμε να χαρτογραφήσουμε τη διανομή αερίου υδρογόνου εντός των γαλαξιών, μεταξύ των γαλαξιών, ακόμη και σε μεγάλες κοσμικές κλίμακες.
* Πυκνότητα: Η αντοχή του σήματος είναι άμεσα ανάλογη με την πυκνότητα των ουδέτερων ατόμων υδρογόνου στο σύννεφο. Αυτό επιτρέπει στους αστρονόμους να εκτιμήσουν την ποσότητα του υδρογόνου που υπάρχει.
2. Θερμοκρασία και κίνηση:
* Θερμοκρασία: Το πλάτος της φασματικής γραμμής 21 cm σχετίζεται με τη θερμοκρασία του αερίου. Τα θερμότερα σύννεφα αερίου παράγουν ευρύτερες γραμμές.
* κίνηση: Η μετατόπιση Doppler της γραμμής 21 cm αποκαλύπτει την ταχύτητα του αερίου. Αυτό μας βοηθά να κατανοήσουμε την περιστροφή των γαλαξιών, τη δυναμική των διασταλτικών σύννεφων και την κίνηση των γαλαξιών μέσα σε συστάδες.
3. Εξέλιξη των γαλαξιών:
* Early Universe: Η ακτινοβολία 21 cm από το πρώιμο σύμπαν παρέχει πληροφορίες σχετικά με το σχηματισμό των πρώτων αστεριών και γαλαξιών. Αυτό είναι εξαιρετικά δύσκολο να παρατηρηθεί λόγω της αδυναμίας του σήματος και της ερυθράς μετατόπισης της ακτινοβολίας.
* Evolution Galaxy: Η παρατήρηση του σήματος 21 cm σε διαφορετικές redshifts μας επιτρέπει να μελετήσουμε την εξέλιξη των γαλαξιών με την πάροδο του χρόνου. Αυτό περιλαμβάνει τον τρόπο με τον οποίο αποκτούν φυσικό αέριο, σχηματίζουν αστέρια και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
4. Ιδιότητες του διασταλτικού μέσου:
* Σύνθεση: Η γραμμή 21 cm αποκαλύπτει την αφθονία του ουδέτερου υδρογόνου, ένα κρίσιμο συστατικό του διαστρικό μέσο.
* Μαγνητικά πεδία: Η γραμμή 21 cm μπορεί να πολωθεί από μαγνητικά πεδία μέσα στα σύννεφα αερίου. Αυτό μας επιτρέπει να μελετήσουμε τη δύναμη και τη δομή αυτών των πεδίων.
Συνοπτικά:
Η ακτινοβολία 21 cm είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τη μελέτη της κατανομής, της πυκνότητας, της θερμοκρασίας, της κίνησης και της σύνθεσης του αερίου υδρογόνου στο σύμπαν. Είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση του σχηματισμού και της εξέλιξης των γαλαξιών, τη φύση του διαστρικό μέσο και την ιστορία του πρώιμου σύμπαντος.
