21 Centímetros

El hidrógeno es el elemento más común en el universo, así que cuando veas gas y polvo alrededor de nuestra galaxia, lo más probable es que hay una gran cantidad de hidrógeno allí también. Podemos utilizar este hecho para mapear nuestra galaxia.
Resulta que el hidrógeno neutro puede emitir señales de radio a una longitud de onda muy específica, conocida como la línea de 21 cm. La línea de 21 cm tiene dos propiedades muy agradables. En primer lugar, no hay realmente ninguna otra cosa que produce que la frecuencia de radio, por lo que si usted observa las ondas de radio 21 cm se sabe que es de hidrógeno atómico neutro. En segundo lugar, esta longitud de onda particular no es absorbida tanto por otras nubes de gas, por lo que es menos probable que sea bloqueada (a diferencia de la luz visible). Así que si usted señala un radiotelescopio en una dirección particular, los más intensos los 21 cm de la señal a detectar, el hidrógeno más neutral que hay en esa dirección.

La velocidad estelar vs Distancia

Desde la línea de 21 cm es tan preciso, también se puede ver el efecto de cualquier movimiento de Doppler, que cambiaría la longitud de onda por un bit. Por eso, cuando se mide la señal en una dirección determinada, se puede medir la velocidad a la que se mueve el gas hidrógeno. Con un poco de matemáticas a continuación, puede determinar la velocidad del gas en la Vía Láctea como una función de su distancia desde el centro de la galaxia. En la siguiente figura que he trazado previamente un poco de velocidad frente a los datos a distancia que se recogió por estudiantes universitarios con un pequeño telescopio de radio.
La escala va desde la distancia centro galáctico a unos 8,5 kiloparsecs, que es la distancia de nuestro Sol Se dará cuenta de la velocidad sigue aumentando a medida que se mueve hacia el exterior, que es un poco extraño. Dada la distribución de gas de un polvo en la galaxia, esperaríamos que se nivele y comience a aminorar. Dado que no es así, eso significa que algo extraño está pasando.