21釐米輻射(21-centimetre radiation),星際空間的冷中性氫原子發射的射電波長輻射。氫原子由帶正電荷的質子和帶負電荷的電子構成,這些粒子均繞它們的旋轉軸自旋。當兩個粒子的自旋是反平行的,原子就處於最低能態;當自旋是平行的,原子就有少量的附加能量。在極冷的星際空間中,星際氫原子處於最低能態。然而粒子間的碰撞常常激發一些原子,使粒子自旋成為平行的,從而給它們少量的附加能量。根據量子力學法則,這種原子會自發地以低能光子的形式輻射出它們所獲得的能量,該能量所對應的波長為21釐米,相應頻率為1,420兆赫。
第二次世界大戰結束後不久,荷蘭天文學家範德鬍斯特(h. c. van de hulst)曾從理論上預言過存在這種射電輻射;1951年哈佛大學的尤恩(harold ewen)用實險探測到21釐米射電輻射。自那時以來,21釐米氫發射已在銀河係研究中起了極重要的作用,因為它能輕易的穿透星際空間的塵埃粒子云,而光學觀測則因受這種粒子云的阻礙而無法深入到銀心。 |
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