ASCOLA_7_Jun-2022

אסכולה 28 07 חישובים ומדידות מראים כי אם אטום מימן נמצא במצב המעורר, הוא יישאר בו בממוצע יותר מעשרה מיליון שנים לפני שהוא עובר למצב היסוד. משמעות ס"מ הוא נדיר, אבל בכל 21 הדבר היא ששחרור קרינת זאת אנו רואים שהוא מתרחש הרבה ביקום. הסיבה לכך היא המספר העצום של אטומי המימן ביקום, במיוחד במקומות שבהם הצפיפות גבוהה יחסית. מספר גדול זה ס"מ לאחד מסוגי 21 של אטומי המימן הופך את קרינת הקרינה החשובים ביותר שאנו צופים באמצעותם ביקום. לפני שעוברים לחלק הבא, צריך לציין שהמימן נמצא בטבע בצורות שונות: הוא עשוי להיות מיונן, כך שהאלקטרון אינו קשור לפרוטון; או אטומי (ניטרלי) כאשר האלקטרון והפרוטון קשורים יחד ונמצאים באטום מימן הנפרד מאטומים אחרים, כמו המצב ). כמו כן, מימן עשוי להיות חלק 1 שדנים בו כאן (איור ), שבו שני אטומי המימן H 2 O ממולקולה, כגון מים ( קשורים לאטום חמצן; או מימן מולקולרי שבו אטומי .) H 2 המימן קשורים זה לזה ( מכל הצורות השונות האלה של המימן, יש רק מקרה ס"מ - המצב האטומי 21 אחד שבו הוא משחרר קרינת הניטרלי. במקרים האחרים שבהם המימן הוא חלק ממולקולה, נוכחותם של אטומים אחרים באותה מולקולה משבשת את האינטראקציה בין הספינים של האלקטרון והפרוטונים. כמובן שבמקרה שהמימן מיונן לא תהיה אינטראקציה כזו בכלל. :2 איור צד ימין של האיור מראה תמונה של הגלקסיה שנלקחה NGC 6503 מטלסקופ החלל האבל ומטלסקופ סובארו היפני. צד שמאל של האיור מראה את עקומת הסיבוב של הגלקסיה כפי שנמדדה באמצעות קו המימן (סמלים מרובעים), הכוכבים (הקו המקוטע) והגז הבין־כוכבי (הקו המנוקד). הקו המקוטע־ מנוקד מראה את התרומה שצריכה להיות להילת החומר האפל, כדי שנוכל להסביר את עקומת הסיבוב של הגלקסיה. הקו השחור הרציף, שסביבו מפוזרות נקודות התצפיות המרובעות, הוא תוצאה של סכום התרומות השונות לעקומת הסיבוב: תרומת הגז, הכוכבים והילת החומר האפל. NASA, ESA : צילום K. G. : איור מתוך Begeman, A. H. Broeils and R. H. Sanders, Extended rotation curves of spiral galaxies: Dark haloes and modified dynamics, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 249, 523 (1991). ס"מבגילוי 21 תפקידהשל קרינת החומר האפל בגלקסיות כפי שציינתי בחלק הקודם, אנו יכולים להשתמש בקרינת קו המימן כדי לצפות בתופעות רבות ביקום. אחת החשובות ביניהן היא תופעת המימן האטומי בגלקסיות ספירליות, מימן המצוי בתווך הבין־כוכבי ) שבגלקסיה. כתוצאה מתנאי Interstellar medium( החום וסוגי הקרינה בתווך זה, מימן ניטרלי משתרע הרבה מעבר לאזורים האלה שהכוכבים מרוכזים בהם בתוך גלקסיות ספירליות. לכן, קו המימן מאפשר למדוד את תכונות הגלקסיה במרחקים גדולים יותר ממרכז הגלקסיה, יחסית לאלה שהכוכבים נמצאים בהם. איור ) מבהיר נקודה זו. NGC 6964( של גלקסיה ספירלית 2 NGC 6964 מראה תמונה של 2 הצד השמאלי של איור שצולמה על ידי הטלסקופ היפני סובארו בתחום האור הנראה שנפלט מהכוכבים בגלקסיה. האיור גם מראה (בצד ימין) שגז המימן הניטרלי משתרע ברחבי הגלקסיה על מרחקים הגדולים בהרבה מהכוכבים. השטחים המתוארים בשני צידי האיור שווים. התפלגות המימן ברחבי הגלקסיה, שרואים בבירור ס"מ, עוזרת 21 בגלקסיות ספירליות באמצעות קרינת להבין בצורה עמוקה יותר את מהות החומר המרכיב את הגלקסיות והתפלגותו ברחבי הגלקסיות. במיוחד, ס"מ חושפת את נוכחותו של סוג אחר של 21 קרינת ), בנוסף Dark Matter( חומר בגלקסיות, החומר האפל לכוכבים ולתווך הבין־כוכבי (המורכב מגז ומאבק). התפתחות טלסקופי הרדיו, במיוחד אלה המודדים את , תרמה 70־ וה 60־ ס"מ שאירעה בשנות ה 21 קרינת לגילוי החומר האפל בכל הגלקסיות הספירליות שנצפו. למעשה, היום אנו יודעים שהחומר האפל הוא אחד המרכיבים החשובים ביותר של היקום, והוא תורם לצפיפות היקום פי חמישה מתרומת החומר הרגיל, שממנו מורכב כל מה שאנו רואים סביבנו על פני כדור הארץ. של המאה הקודמת החלו מדענים לעקוב 70־ בשנות ה אחר מהירות הסיבוב של כוכבים וגז המימן סביב מרכזי הגלקסיות הספירליות. הפונקציה המתארת נתונים אלה נקראת "עקומת הסיבוב של הגלקסיה" ), והיא משתמשת באפקט Galaxy Rotation Curve(