Переходы тонкой структуры молекулы 16O2
Переход
|
Частота, МГц
|
A,
10–10 с–1
| Переход |
Частота, МГц
|
A,
10–10 с–1
|
1+
|
56264.766
|
5.84
|
1–
|
118750.343
|
44.6
|
3+
|
58446.580
|
7.66
|
3–
|
62.486.255
|
9.12
|
5+
|
59590.978
|
8.32
|
5–
|
60306.044
|
8.58
|
7+
|
60434.776
|
8.74
|
7–
|
59164.215
|
8.20
|
9+
|
61150.570
|
9.11
|
9–
|
58323.885
|
7.90
|
11+
|
61800.169
|
9.40
|
11–
|
57612.486
|
7.61
|
13+
|
62411.223
|
9.70
|
13–
|
56968.180
|
7.38
|
15+
|
62997.991
|
10.0
|
15–
|
56363.393
|
7.16
|
2. Наблюдения мазерных радиоисточников в субмиллиметровых линиях водяного пара
Исследование со сверхвысоким угловым разрешением источников мазерного радиоизлучения в миллиметровом диапазоне (линии молекул воды 183, 321, 325, 658 ГГц; метанола 143, 144 ГГц и субмиллиметровые переходы.) [7, 8]. Выяснение структуры источников, выявление околозвёздных структур – протопланетных дисков, джетов из молодых звёзд. Наблюдения субмиллиметровых линий дадут материал для исследования механизмов накачки водяных и метанольных мазеров.
3. Наблюдения рекомбинационных линий в субмиллиметровом диапазоне
Наиболее коротковолновая из наблюдавшихся до сих пор радиорекомбинационных линий (РРЛ) водорода – H29 на частоте 256 ГГц. Наблюдения РРЛ в диффузных и планетарных туманностях в сочетании с оптическими наблюдениями линий серии Бальмера дадут возможность связать данные оптического и радиодиапазонов и построить полные функции распределения атомов водорода по уровням, тем самым определить более точно физические параметры туманностей [9]. Предлагаемые для наблюдений линии перечислены в Таблице 2.
Таблица 2
Рекомбинационные линии водорода Hn в субмиллиметровом и миллиметровом диапазонах
-
Переход
Hn
n
|
Частота перехода n+1n,
ГГц
|
Длина
волны ,
мкм
|
13
|
2680.153092
|
111.8565
|
14
|
2162.210750
|
138.6509
|
15
|
1769.611061
|
169.4115
|
16
|
1466.610350
|
204.4118
|
17
|
1229.033739
|
243.9253
|
18
|
1040.131205
|
288.2256
|
19
|
888.047155
|
337.5862
|
20
|
764.229662
|
392.2806
|
21
|
662.404262
|
452.5823
|
22
|
577.896539
|
518.7649
|
23
|
507.175559
|
591.1019
|
24
|
447.540346
|
669.8669
|
25
|
396.900893
|
755.3333
|
26
|
353.622800
|
847.7747
|
27
|
316.415473
|
947.4646
|
28
|
284.250614
|
1054.6766
|
29
|
256.302074
|
1169.6841
|
30
|
231.900963
|
1292.7607
|
31
|
210.501802
|
1424.1800
|
32
|
191.656756
|
1564.2154
|
33
|
174.995831
|
1713.1406
|
34
|
160.211535
|
1871.2289
|
35
|
147.046900
|
2038.7540
|
36
|
135.286052
|
2215.9894
|
37
|
124.746749
|
2403.2086
|
38
|
115.274416
|
2600.6851
|
39
|
106.737373
|
2808.6925
|
40
|
99.022967
|
3027.5043
|
41
|
92.034448
|
3257.3940
|
42
|
85.688403
|
3498.6352
|
43
|
79.912663
|
3751.5013
|
44
|
74.644573
|
4016.2659
|
45
|
69.829562
|
4293.2026
|
46
|
65.419946
|
4582.5849
|
47
|
61.373943
|
4884.6863
|
48
|
57.654832
|
5199.7802
|
49
|
54.230254
|
5528.1404
|
50
|
51.071619
|
5870.0402
|
4. Поиск миллиметровых и субмиллиметровых линий сложных межзвёздных молекул
Может быть реализован поиск с высокой чувствительностью новых межзвёздных молекул. Особый интерес представило бы обнаружение молекул типа аминокислот, начиная с простейшей – глицина [10]. Наличие аминокислот в числе межзвёздных молекул указывало бы на возможность образования в межзвёздных облаках молекул, необходимых для возникновения жизни.
5. Поиск линии позитрония в космических источниках
На волне = 1.47 мм (частота 203.384 ГГц) находится линия сверхтонкой структуры атома позитрония – короткоживущей структуры из электрона и позитрона. Линия 1.47 мм – аналог линии сверхтонкой структуры нейтрального водорода 21 см. Поиск следует вести в направлении источников линии 511 кэВ, свидетельствующей о процессе аннигиляции электрон-позитронных пар. В таких объектах можно ожидать обнаружимого излучения и в линии позитрония 1.47 мм [11]. В первую очередь, это Центр Галактики [12], а также пульсары, тесные двойные системы и активные галактические ядра.
II. Интерферометрический вариант миссии
1. Наблюдения со сверхвысоким угловым разрешением источников биполярных выбросов
Наблюдения ближайших окрестностей протозвёзд в субмиллиметровой области, выявление структуры аккреционных дисков и областей ускорения биполярных выбросов в непрерывном спектре. В том числе представляет интерес обнаружение околозвёздных протопланетных дисков, особенно случаи прецессии дисков в гравитационном поле внешних масс, вызывающие спиралевидное искривление биполярных выбросов [13].
Объекты: молодые звёздные ассоциации, области Ori A, Sgr B2, W3, W49, W75, NGC 2071, NGC 2264 и др.
2. Картографирование поверхностей звезд-гигантов поздних спектральных классов
Получение изображений в непрерывном спектре поверхности переменных звёзд – красных гигантов с разрешением не хуже 1 миллисекунды дуги. Цель – обнаружение активных областей, связанных с крупномасштабными магнитными полями, горячих пятен в атмосфере, вызванных прохождением близкого спутника (планеты или коричневого карлика) в верхних слоях атмосферы звезды, диагностика ударных волн в атмосферах звёзд [14].
Объекты: переменные звёзды типа Миры Кита Cet, R Aql, R Cas, S Car, U Ori и др.
3. Поиск излучения в субмиллиметровом диапазоне от внесолнечных планет
Получение прямых изображений внесолнечных планет в дальней ИК-области с использованием сверхвысокого углового разрешения интерферометра. В первую очередь внесолнечные планеты близких к Солнцу звёзд Eri, And, 55 Cnc, 51 Peg, Gliese 581, Gliese 876 и др. [15].
Поиск молекулярного кислорода в атмосферах внесолнечных планет при помощи наблюдения линий, перечисленных в Таблице 1 в диапазонах 118 ГГц и 55–65 ГГц. Поиск признаков внеземной жизни. Задача может быть решена только средствами космической астрономии ввиду большого поглощения молекулярным кислородом земной атмосферы.
Литература
1. Рудницкий Г.М. Межзвёздный молекулярный кислород. Астрон. журн. 51, 329, 1974.
2. Goldsmith P.F. et al. Search for molecular oxygen in dense interstellar clouds. Astrophys. J. 289, 613, 1985.
3. Goldsmith P.F. et al. Tentative detection of molecular oxygen in the Ophiuchi cloud. Astrophys. J. 576, 814, 2002.
4. Larsson B. et al. Molecular oxygen in the ρ Ophiuchi cloud. Astron. and Astrophys. 466, 999, 2007.
5. Black J.H., Smith P.L. Interstellar O2. I. Abundance, excitation, and prospects for detection of 16O18O at radio frequencies. Astrophys. J. 277, 562, 1984.
6. Smith P.L. Interstellar O2. II. VUV oscillator strengths of Schumann–Runge lines and prospects for Space Telescope observations. 277, 568, 1984.
7. Waters J.W. et al. Observations of interstellar H2O emission at 183 gigahertz Astrophys. J. 235, 57, 1980.
8. Menten K.M., Young K. Discovery of strong vibrationally excited water masers at 658 GHz toward evolved stars. Astrophys. J. 450, L67, 1995.
9. Poppi S., Tsivilev A.P., Cortiglioni S., Palumbo G.G.C., Sorochenko R.L. Helium abundance and ionization structure in the Orion nebula: radio recombination lines observations. Astron. and Astrophys. 464, 995, 2007.
10. Lovas F.J. et al. Microwave spectra, hyperfine structure, and electric dipole moments for conformers I and II of glycine. Astrophys. J. 455, L201, 1995.
11. Burdyuzha V.V., Kauts V.L. Positronium in space: proposal for detection. Astrophys. and Space Sci. 258, 329, 1997.
12. Jean P. et al. Early SPI/INTEGRAL measurements of 511 keV line emission from the 4th quadrant of the Galaxy. Astron. and Astrophys. 407, L55, 2003.
13. Рудницкий Г.М. Геометрические модели мазерных источников. Труды ГАИШ 54, часть 2, 57, 1995.
14. Rudnitskij G.M. Molecular masers in variable stars. Publ. Astron. Soc. Australia, 19, 499, 2002.
15. The Extrasolar Planets Encyclopaedia. http://exoplanet.eu.
Достарыңызбен бөлісу: |