мк +7 (495) 662-9-664, +7 (919) 766-76-78

Как возникают рекомбинационные радиолинии

Многие физические процессы в космических объектах сопровождаются радиоизлучением, имеющим «гладкий» спектр: в широком интервале частот интенсивность меняется достаточно плавно. Но астрономия и радиоастрономия уже давно занимаются изучением спектральных линий, то есть сравнительно узкополосного излучения, возникающего при переходах атомов и молекул с одного квантового уровня на другой. Среди большого числа задач, решаемых астрорадиоспектроскопией, можно выделить три основных: исследования линий нейтрального водорода; молекулярных линий, включая мазерные; и, наконец, рекомбинационных радиолиний.


Согласно боровской теории строения атома, электроны «движутся» вблизи ядра по «орбитам», определяющим дискретные энергетические уровни атома. Состояние атома может меняться только скачком при переходе электрона с одного уровня на другой. Такой переход сопровождается излучением (или поглощением) электромагнитного кванта. Переход между энергетическими уровнями, имеющими разные главные квантовые числа п, и приводит к излучению рекомбинационных радиолиний. Называют их так потому, что излучению серии линий в радиодиапазоне (а это происходит на уровнях n~100) предшествует акт рекомбинации — захват свободного электрона ионом на один из высоких уровней. В космических объектах, содержащих ионизованный газ, наиболее распространена фоторекомбинация.


Свободные электроны, обладающие определенной кинетической энергией, рекомбинируют с протонами либо ионами. Избыток энергии Е, равный разности энергии электрона и энергии его связи в атоме, уносится с квантом h=Е. При последующих каскадных переходах вниз происходит излучение рекомбинационных радиолиний с частотами n~n/n. В определенных физических условиях у многоэлектронных атомов возможна диэлектронная рекомбинация, когда избыток энергии Е не уносится с квантом, а идет на возбуждение других состояний иона. Например, в ионах углерода вероятно возбуждение подуровня тонкой структуры, обозначаемого Р3/2. Для этого требуется, чтобы кинетическая энергия рекомбинирующих электронов соответствовала температуре газа около 92 К. Дальнейший процесс формирования рекомбинационных линий такой же, как и при фоторекомбинации, однако населенности уровней (то есть число атомов, находящихся в том или ином возбужденном состоянии) могут сильно изменяться, что в значительной мере сказывается на интенсивности линий.


Обозначают рекомбинационные линии следующим образом: вначале указывается символ химического элемента, затем главное квантовое число нижнего уровня и в конце — греческой буквой — разность номеров уровней, между которыми происходит переход. Например, Н109 — это рекомбинационная линия водорода, переход со 110 уровня на соседний 109 (n=1); или С166 — линия углерода, переход со 168 уровня на 166 (n=2).


С помощью рекомбинационных линий водорода и других элементов получают важную информацию о различных галактических и внегалактических объектах — об эмиссионных и планетарных туманностях, ионизованном газе, областях звездообразования. По таким линиям удается определять электронные температуры и плотности, меры эмиссии, скорости внутренних и систематических движений, относительное количество химических элементов. Все это свидетельствует о том, что изучение радиолиний возбужденных атомов — эффективнейший метод астрофизических исследований.


В нашей стране имеются богатые традиции в области исследований космических рекомбинационных радиолиний, и приоритет советской науки здесь бесспорен. Возможность наблюдения этих линий предсказал в 1959 году Н. С. Кардашев. Спустя 5 лет они были обнаружены Р. Л. Сороченко и Э. В. Бороздичем (ФИАН СССР) и 3. В. Дравских и А. Ф. Дравских (ГАО АН СССР). В настоящее время наиболее успешные исследования рекомбинационных линий в миллиметровом диапазоне проводятся на радиоастрономической станции ФИАН в Пущино. порно на sosalka.tv

назад
Новинка сезона 2018! Фасадная панель TRACK BOARD, цена от 405 руб/шт
https://mfm.ru/UserFiles/Image/track-board-4.jpg
от 400 руб/шт
2018/07/05
Подробнее
АКЦИЯ ОТ ЗАВОДА - "САМ С УСАМИ!" - СКИДКА 10 %


2018/05/04
Подробнее
В тестовом режиме запускаем новый сайт termopanel-mfm.ru...
  ВСЕ О ТЕРМОПАНЕЛЯХ!

2018/04/18
Подробнее
Видео обзор домов, построенных с применением облицовочных материалов от компании МФМ-Мастерская фасадных материалов.
2018/04/16
Подробнее
ПОСЛЕДНИЕ ЗИМНИЕ АКЦИИ до 31 марта 2018 г- ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СКИДКИ НА ТЕРМОПАНЕЛИ ПРИ ЗАКАЗЕ МОНТАЖА!
2018/03/19
Подробнее