H I jsou oblasti záření neutrálního vodíku (velice chladné mezihvězdné hmoty)

Mračno mezihvězdné hmoty s neutrálním vodíkem - oblast H I

Jako oblast H I je astronomy označována mračna mezihvězdné hmoty, ve které je mezihvězdný vodík převážně v neutrálním stavu. Protože se jedná o velice chladné oblasti (70 - 100 K) s mimořádně nízkou hustotou i nízkou hustotou záření s vlnovou délkou 121,6 nm, nejsou oblasti H I přímo pozorovatelné v optické oblasti spektra. Excitační potenciál vodíku (elektronu) ze základního stavu na druhou hladinu je totiž 10,4 eV.

Oblasti H I dosahují v průměru teploty okolo 100 K, hustoty okolo 10 atomů v krychlovém centimetru a rychlost částic jen okolo 10 km / s. Pozorovat je můžeme jen díky mezihvězdné absorpci, která se projevuje absorpčními čárami ve spektrech hvězd, jejichž světlo prochází oblastmi H I.

Při výzkumu oblastí H I je na tom podstatně lépe rádiový obor. H I oblasti se totiž projevují zářením na tzv. vodíkové čáře na vlnové délce 21,105 cm (1 420,4 MHz). Toto záření, které již roku 1944 prokázal van de Hulst, vzniká při přechodu mezi dvěma metastabilními hladinami vodíku v základním stavu (6 × 10^-6 eV). Pravděpodobnost takovéhoto přechodu činí pouhých 10^-14 s, tedy jeden přechod za asi 11 miliónů let. Excitaci přitom pohánějí vzájemné srážky atomů.

Čtěte také: Mlhoviny, difúzní objekty hvězdné oblohy

Tato vlnové délka je velice cenným zdrojem informací o rozložení neutrálního vodíku v H I oblastech, které v sobě koncentrují okolo 95 % mezihvězdného vodíku. Nakonec právě výzkumem H I oblastí na vlnové délce 21,11 cm se podařilo prokázat spirální strukturu naší Galaxie.

Další související články: