Техника - молодёжи 1955-12, страница 24
Большая туманность в созвездии Ориона. Горячая звезда, вызывающая ее свечение, находится в саном ярком месте туманности. Темная материя местами заслоняет от нас свет туманности. 1 миллиграмм железа, размельченный до частиц, равных частицам межзвездной пыли, и помещенный во взвешенном состоянии в трубке сечением 1 кв. см, может полностью задержать солнечные лучи. 1мг РАЗМЕЛЬЧЕННОГО 'Г j| ЖЕЛЕЗА температуре в 10000°С. Наоборот, в зонах нейтрального водорода температура межзвездного газа очень низка: около —170°С. Не следует понимать эти температуры буквально. Если бы, например, какой-либо космический путешественник оказался в зоне ионизованного водорода в межзвездном пространстве, ему пришлось бы заботиться не о том, чтобы не сгореть, а о том, чтобы не замерзнуть! Как сказано выше, межзвездный газ очень разрежен, и, следовательно, удары частиц газа, хотя бы и обладающие очень высокой энергией, будут очень редки — в триллионы раз реже, чем удары в человеческое тело частиц воздуха, которые поддерживают нашу обычную «земную» температуру. Поскольку мы говорим ийенно о межзвездном пространстве, рассчитывать на тепло, излучаемое звездами, наш путешественник не может — оно ничтожно, и поэтому его самочувствие будет одинаково, независимо от того, находится ли он в зоне ионизованного или нейтрального водорода: ему нужны будут очень действенные нагревательные приборы, чтобы остаться живым. Тем не менее с точки зрения, физики состояние материи в тех и друтих зонах глубоко различно. Кроме названных выше, в. межзвездном пространстве обнаружены с помощью спектрального анализа атомы натрия, кальция, калия, железа и даже молекулы простейших соединений водорода с углеродом и азотом. Эти частицы, несравненно менее многочисленные, чем водородные, гелиевые и кислородные атомы, обнаруживаются совершенно иными способами. Схема излучения света атомом водорода: А) атом водорода, Б) квант света с большой энергией выбивает электрон с орбиты атома водорода; В) беспорядочное Движение ионизованных атомов водорода и электронов. Г) летящий с большой скоростью электрон, попадая в ионизованный атом водорода, в процессе перехода с орбиты на орбиту излучает кванты света разной энергии. на помощь приходят «необычные» методы — методы радиоастрономии. Электрон, движущийся вокруг ядра атома водорода, в самом устойчивом состоянии может обладать двумя направлениями вращения вокруг своей оси по отношению к ядру. Одно из этих состояний соответствует большему запасу энергии, другое — меньшему. Каждый атом водорода может самопроизвольно перейти из первого состояния во второе, и тогда освободившаяся энергия покидает атом в виде излучения, длина волны которого равна 21 см, то-есть в виде дециметрового излучения радиоволн, обнаруживаемого специальными радиоприемными устройствами. Эти радиоволны свободно проникают через земную атмосферу, и когда мощные радиотелескопы были направлены на разные области Млечного Пути, они отметили радиосигналы, приходящие к нам из далеких глубин межзвездного пространства от атомов водорода, находящихся там. Переход атома водорода от состояния высшей энергии к состоянию низшей энергии совершается самопроизвольно и исключительно редко — один раз в 11 миллионов лет, но в любом направлении пространства телескоп встретит триллионы атомов водорода, среди которых многие тысячи атомов излучают радиосигнал с длиной волны 21 см, так что совокупность всех этих сигналов становится «слышимой» в радиоприемнике в виде характерных шумов. Сила этих сигналов дает возможность подсчитать плотность атомов водорода в межзвездном пространстве; она оказывается такой же, как и в ополях ионизованного водорода, — 1—2 атома в кубическом сантиметре. Обнаружены сгущения водорода и вдоль длинных рукавов, огибающих центр нашей звездной системы. Установлено, что материя в областях ионизованного водорода находится в торячем состоянии — энергия движущихся частиц (электронов, атомов) соответствует 22
Распределение скоростей движения частиц межзвездного вещества: атомов водорода (верхний график) и электронов (нижние кривые) при разных температурах. т-юооо С 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 16 19 20 21 22 И » СКОРОСТЬ в КМ/СЕК 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 СКОРОСТЬ В КМ/СЕК |
||||||||||||
