Warum sind Beobachtungen von 21cm21cm21\,{\rm cm}-Linien nützlicher als Beobachtungen anderer Emissionslinien?

Warum sind Beobachtungen der 21 C M Linie nützlicher als Emission von anderen Linien? Ist es nur wegen seiner Fülle im gesamten Universum oder auch aus anderen Gründen?

Die 21-cm-Linie ist fast die einzige Möglichkeit, das Dunkle Zeitalter zu untersuchen ( en.wikipedia.org/wiki/Chronology_of_the_universe#Dark_Ages , zwischen Rekombination und Reionisierung).

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Ich kenne nur einen bestimmten Grund: Der für die H1-Linie verantwortliche Übergang ist strengstens verboten und weist eine extreme Lebensdauer auf ( 10 7 Jahren), so dass die Absorptionsrate in interstellaren Wolken, die für jede andere Strahlung sehr undurchlässig sein können, sehr gering ist. Ein Blick auf die H1-Linie ermöglicht es Ihnen, Objekte zu sehen, die beispielsweise hinter Staubwolken verborgen sind, die einen Großteil der Strahlung des dahinter liegenden Objekts absorbieren.

Aufgrund des verbotenen Übergangs ist die 21-cm-Linie ein Indikator für verdünntes, kaltes Wasserstoffgas. Dies ist das offensichtlichste Signal, das diese Wasserstoffgaswolken geben, und sie sind überall.

Ein weiterer Grund neben dem von Noldig aufgezeigten ist die Tatsache, dass man damit Rotationskurven von Spiralgalaxien genau vermessen kann. Der Wasserstoff erstreckt sich in der Ebene der Scheibe der Galaxie viel weiter als die "sichtbare Galaxie" (d.h. Sterne), also zeichnen Sie durch Doppler-Messungen ihre Rotationskurve und entdecken, dass die Masse der Galaxie nicht ausreicht, um dies aufrechtzuerhalten Kurve. Dies weist darauf hin, dass es zusätzliche Masse gibt, die wir nicht sehen können, die sogenannte Dunkle Materie . Dann kann man berechnen, wie viel dunkle Materie benötigt wird und wie sie verteilt sein muss (etwa gleichmäßig in einem Halo um die Galaxie), um mit den Beobachtungen übereinzustimmen. Dies ist einer der ersten Hinweise auf Dunkle Materie.