Почему наблюдения линии 21cm21cm21\,{\rm см} более полезны, чем наблюдения других эмиссионных линий?

Почему наблюдения за 21 с м линия более полезна, чем излучение от других линий? Только ли из-за его обилия во всей Вселенной, или есть и другие причины?

Линия длиной 21 см — почти единственный способ исследовать темные века ( en.wikipedia.org/wiki/Chronology_of_the_universe#Dark_Ages , между рекомбинацией и реионизацией).

Ответы (2)

Я знаю только одну конкретную причину: переход, отвечающий за линию H1, строго запрещен и имеет очень большое время жизни ( 10 7 лет), поэтому скорость поглощения в межзвездных облаках, которые могут быть очень непрозрачными для любого другого излучения, очень мала. Глядя на линию H1, вы можете увидеть объекты, которые, например, скрыты за облаками пыли, которые поглощают большую часть излучения объекта позади.

Из-за запрещенного перехода линия длиной 21 см является индикатором разбавленного холодного газообразного водорода. Это наиболее очевидный сигнал, который подают облака газообразного водорода, и они повсюду.

Другая причина, помимо той, на которую указал Нолдиг, заключается в том, что с его помощью можно точно измерить кривые вращения спиральных галактик. Водород простирается в плоскости диска галактики намного дальше, чем «видимая галактика» (то есть звезды), поэтому с помощью доплеровских измерений вы рисуете его кривую вращения и обнаруживаете, что массы галактики недостаточно для поддержания этого изгиб. Это указывает на то, что существует дополнительная масса, которую мы не можем видеть, так называемая темная материя . Затем можно рассчитать, сколько нужно темной материи и как она должна быть распределена (примерно равномерно в гало вокруг галактики), чтобы соответствовать наблюдениям. Это одно из первых свидетельств темной материи.