수소 선은 무엇입니까?

수소 선은 일반적으로 성간 공간에서 차가운 수소 가스의 무선 주파수 방출을 나타냅니다.우리 은하와 다른 은하에는 방대한 양의 수소가 떠 다니고 있습니다.이 가스의 일부는 근처 별에 의해 가열되어 가시 스펙트럼에서 전자기 방사선을 방출합니다.다시 말해, 빛.그러나 그 중 상당수는 어떤 열원과는 거리가 멀지 만 그럼에도 불구하고 스펙트럼의 무선 부분 내에서 8.3 인치 (21.1 센티미터)의 파장에서 전자기 방사선을 방출한다는 사실 때문에 감지 가능합니다.이것은 21 센티미터 라인 또는 수소 라인으로 알려져 있으며, 그 존재는 1944 년 네덜란드 천문학자인 헨드릭 반 데 헐 스트에 의해 예측되었습니다.그 사이에 아무것도 없습니다.최저 에너지 수준은 "지상 상태"로 알려져 있습니다.전자는 에너지를 흡수하여 더 높은 에너지 수준으로 "점프"할 수 있지만 조만간 더 낮은 수준으로, 결국지면 상태로 돌아갑니다..전자가 레벨을 떨어 뜨리면, 추가 에너지는 두 레벨 사이의 에너지 차이에 해당하는 주파수와 함께 전자기 방사선으로 방출됩니다.주파수.이 관계는 Planck의 방정식에 의해 설명됩니다.파장은 단순히 빛의 속도를 주파수로 나눈 값으로 계산할 수 있습니다.따라서, 전자가 에너지 수준에서 더 높은 에너지 수준으로 떨어지면, 에너지의 차이와 관련된 특정 고정 주파수 및 파장과의 전자기 방사선이 방출 될 것이다.이 방사선은 방출 스펙트럼에서 좁은 선으로 표시됩니다.수소 스펙트럼 시리즈는 다수의 스펙트럼 라인을 포함하며, 그 중 4 개는 스펙트럼의 가시 부분 내에 있습니다.이 중 하나 인 H- 알파 (H-Alpha)로 알려진 빨간색 선인 이온은 성운에서 이온화 된 수소를 검출하기 위해 천문학에 많이 사용됩니다.수소에 대한 이러한 방출 라인은 각각 수소 선으로 간주 될 수 있지만, 용어는 일반적으로 21 센티미터의 파장에서 냉수 가스에 의해 생성 된 무선 방출을 나타냅니다.이것은 다른 물리적 과정 때문입니다.그러나 에너지, 주파수 및 파장에 관한 동일한 규칙은 여전히 적용됩니다.

전자와 양성자는 두 가지 가능한 방향을 가질 수있는 "스핀"으로 알려진 양자 특성을 가지고 있습니다.수소 원자는 하나의 양성자와 하나의 전자로 구성되므로 두 개의 회전이 같은 방향이나 다른 방향으로 가질 수 있습니다.전자의 경우, 원자는 약간 더 많은 에너지를 가지며 전자가 스핀을 전환함으로써 더 낮은 에너지 상태로 떨어질 것입니다.여분의 에너지는 전자기 방사선으로 방출되며 에너지 차이가 작기 때문에 방사선은 각각 21 센티미터 및 1420.4 MHz의 긴 파장과 낮은 주파수를 갖습니다.작은 에너지 차이는 또한 동일한 스핀 상태에있는 주어진 수소 원자가 평균적으로 매우 오랜 시간이 걸린다는 것을 의미합니다.수백만 년 mdash;반대 스핀 상태로 떨어지는 것;그러나, 은하에 수소가 너무 많아서 한 번에 충분한 수소 원자가 이들을 감지 할 수 있도록 21 센티미터 무선 파도를 방출 할 것입니다. 21 센티미터 라인은 1951 년 Harold Ewen과 Edward Purcell에 의해 감지되었습니다.그것은 무선 천문학에서 매우 중요한 것으로 판명되었습니다.우리 은하의 대부분은 별의 빛이 통과하는 것을 허용하지 않는 먼지의 큰 구름으로 보이는 곳에서 숨겨져 있습니다.ugh.그러나 무선 파장은 먼지 구름에 의해 방해받지 않으며, 은하에 차가운 수소가 크기 때문에 수소 선에서 무선 방출을 사용하여 은하를 관찰하고 매핑 할 수 있습니다.수소 선을 사용하여 라디오 천문학을 통해 우리 은하의 크기, 모양 및 구조를 결정할 수있었습니다.기술적으로 진보 된 문명 이이 빈도를 사용하여 다른 문명과 의사 소통을 시도 할 수 있다고 생각됩니다.주파수는 들어오는 메시지를 듣는 것뿐만 아니라 보내는 데 사용되었습니다.성간 공간을 통해 무기한으로 표류 할 예정인 개척자 10 및 11 우주선에는 수소 선, 파장, 빈도 및 물리학을 묘사 한 플라크가 포함되어 있습니다.그것은 외계인이 이해할 수 있다고 믿는 측정 단위를 나타냅니다.