Tek bir atomun 21 cm dalga boyunda bir foton yayınlaması için yaklaşık 10 milyon yıl geçmesi gerekir. Ancak dev nebulalardaki madde miktarı o kadar çoktur ki bu nebulalar her an Yer’den izlenebilecek 21 cm ışınımı yaparlar. Bu ışınım radyo astronomide büyük öneme sahiptir. Çünkü arka plandaki ışıklı kaynakları perdeleyen sisli bölgeler 21 cm. ışınımına saydamdır ve bu ışınımdan yararlanarak görünmeyen bölgelerin haritaları çizilebilir. Astronomlar nebulaların hareketini izlemek için 21 cm ışınımını izler ve bu ışınımdaki kırmızıya kayma veya maviye kayma miktarına bakarak bu nebulaların uzaklaşma veya yaklaşma süratlerini hesaplarlar.
Hidrojen hattı veya 21 cm hattı,
uzaydaki nebulaların yaydığı 21 cm dalga boyuna sahip bir
ışınımdır. Bu ışınımın varlığı kuramsal olarak Hollandalı astronom H.C. van de
Hulst tarafından öne sürülmüş, 1951 yılında da saptanmıştır.
Işınımın kaynağı evrende en bol bulunan element olan hidrojendir.
Hidrojen atomu bir elektron ve bir protondan meydana gelir.
Gerek proton ve gerekse elektronun spin hareketi vardır. Proton ve
elektronun spini bazı atomlarda aynı yönde yani paralel, bazı atomlarda ters
yöndedir. Bu iki durum arasında küçük te olsa bir enerji farkı
vardır. Paralel spinli atomlar ters spinli atomlardan daha yüksek enerjiye
sahiptir. Bu fark;
E » 5.874 x 10-6 eV
E = 5.874 x 10-6 x 1.602 x 10-19
= 9.41 x 10-25 Joule
En düşük enerji düzeyindeki bir hidrojen atomunda elektron
spini çeşitli etkilerle değişebilir ve enerji düzeyi artabilir. Spinin tekrar
eski halime gelmesi için yaklaşık 10 milyon yıl geçer. Bu sürenin sonunda spin
yeniden eski haline gelirken, atom fazladan enerjiyi ışınım olarak yayınlar. Bu
ışınımın frekansı Planck formülüne göre;
h = Planck sabiti, » 6.626 10-34
Dalga boyu,
https://tr.wikipedia.org/wiki/Hidrojen_%C3%A7izgisi
28 Kasım 2020
