Защо размерът от 21 сантиметра е толкова важен
Музикантът Боб Доро вярваше, че 3 е магическо число – само че в случай че астрономите трябваше да избират, евентуално щяха да се спрат на 21. И не просто 21, а 21 сантиметра: характерна дължина на вълната на светлината, която може да ни каже доста за извънземния живот, вселената и всичко останало.
Този вид светлина е в частта на радиовълните на електромагнитния набор и е създадена от прехода сред две енергийни положения на водородния атом, които са доста близо едно до друго. В най-простата си форма – в неутралното си положение – водородният атом има протон в ядрото си и електрон в s-образна орбитала към него. И двете частици имат големина, наречена спин (spin – въртене) като тя може да е в една и същата посока или в противоположни направления. Първото има малко повече сила от второто – по този начин в случай че и протонът, и електронът на един водороден атом се въртят в една и съща посока, с течение на времето те ще стартират да се въртят в противоположни направления, защото това въртене е по-малко енергийно. При преноса от едното въртене в другото ще се освободи фотон. Дължината на вълната на този фотон е тъкмо 21,106 сантиметра. Това виждаме, когато следим упоменатата нагоре светлина.
Така. Трудното свърши, стартира забавното.
Две форми на въглерод: черен и мек графит, корав и транспарантен елмаз
Тази светлина е решаващо значима за развиването на радиоастрономията, защото нейното наличие в небето насочва астрономите през 30-те години на предишния век на задача да разкрият източника й. Не беше Слънцето, както се счита първоначално – учените научават, че тя идва от центъра на галактиката. За първи път е наречена 21-сантиметрова светлина и атомна светлина през 1951 година, а скоро по-късно е приключена първата карта на неутралния водород в Млечния път.
Като приемем, че има безпристрастен водород на всички места – заслужено съмнение, като се вземе поради, че той е най-често срещаният детайл във Вселената – можете да измерим тази светлина. Също по този начин като се има поради, че галактиката и водородът в нея се движат, тази светлина ще бъде изместена поради Доплеровия резултат – същият резултат, поради който сирената на колата за спешна помощ се трансформира, когато тя доближава, минава около нас и се отдалечава.
Извършването на тези измервания ни разрешава да разберем скоростта на структурите в галактиките – с вълната от 21 сантиметра по този начин астрономите съумяват да разработят спиралната конструкция на Млечния път. Но тя има още повече астрономически приложения: вълната не се всмуква от огромните облаци галактически прах; те са непрозрачни за забележимата светлина, само че са транспарантни за нея.
Така тя може да се употребява и за проучване на така наречен галактическите тъмни епохи – интервала от излъчването на галактическия микровълнов декор до светлината на първите галактики. Тогава целият водород във Вселената е бил безпристрастен, защото още е нямало задоволително мощна светлина, че да откъсне електрона от протоните. Това ще стане с първата звезда. Опитите да се изследва този едва прочут интервал до момента са били затруднени, само че се счита, че ще той бъде съществена област на проучване в бъдеще.
Плакета на двете задачи Пайъниър
Тъй като радиоастрономията става все по-важна дисциплинираност, тези радиоантени също се употребяват и за търсене на извънземен разсъдък. Не е изненада, че тази съответна дължина на вълната, характерна за най-често срещания детайл във вселената, притегля вниманието на хората, които се интересуват от извънземни.
Едно предложение – на съветския академик Пьотр Маковецки – е, че извънземните може да споделят на периодичност, която е Пи (3,14…) пъти честотата на водородната вълна или два пъти повече. Тези честоти не са заети и биха били доста разнообразни от естествените излъчвания.
Водородната вълна също е употребена в евентуалната ни връзка с извънземни цивилизации и по различен метод. Плакетите на борда на Пайъниър 10 и 11, както и златният диск на Вояджър ползват дължина на вълната като съществена мерна единица за дължина, с която по-късно се разказва какъв брой е висока междинната жена-землянка, както и дават приблизителна позиция на Слънцето във връзка с няколко близки неутронни звезди.
Това особено число ни научи на доста за космоса и явно има капацитета да ни каже още повече.
