Absorción:
* Serie Lyman: Los átomos de hidrógeno pueden absorber la luz a longitudes de onda específicas correspondientes a las transiciones de electrones desde el estado de tierra (n =1) hasta niveles de energía más altos (n =2, 3, 4, etc.). Esta absorción es particularmente fuerte para la línea Lyman-Alpha (n =1 a n =2), que tiene una longitud de onda de 121.6 nanómetros (UV). Esta absorción es la razón por la cual el universo parece opaco a la radiación UV en desplazamientos al rojo por encima de las 10.
* Otra serie: La absorción también puede ocurrir para otras series de transiciones, como la serie Balmer (n =2 a niveles más altos), pero estas líneas suelen ser más débiles ya que requieren que el átomo de hidrógeno esté en estado excitado primero.
Emisión:
* Recombinación: Cuando un átomo de hidrógeno absorbe un fotón, su electrón salta a un nivel de energía más alto. Luego puede volver espontáneamente a un nivel de energía más bajo, emitiendo un fotón de una longitud de onda específica. Este proceso se llama recombinación.
* Excitación de colisión: Las colisiones entre los átomos de hidrógeno u otras partículas también pueden excitar electrones a niveles de energía más altos, seguidos de la emisión de fotones cuando regresan a niveles más bajos.
dispersión:
* THOMSON Exputación: Esta es la dispersión de la luz por electrones libres. Es más importante a altas temperaturas y bajas densidades, donde el hidrógeno se ioniza.
* Rayleigh Dispersing: Esta es la dispersión de la luz por moléculas, incluido el hidrógeno neutro. Es más importante a bajas temperaturas y densidades.
Efectos sobre la observación:
* líneas espectrales: La absorción y emisión de la luz por las nubes de hidrógeno crean líneas espectrales distintas que se pueden observar con telescopios. Estas líneas proporcionan información sobre la composición, la temperatura y la densidad de la nube.
* Reddening: La dispersión de la luz por los granos de polvo dentro de las nubes de hidrógeno puede hacer que la luz se vuelva más roja, un fenómeno conocido como enrojecimiento.
* Opacidad: La absorción y dispersión de la luz por las nubes de hidrógeno hacen que las nubes sean opacas a ciertas longitudes de onda de luz.
Los procesos específicos que dominan dependen de las propiedades de la nube de hidrógeno y la luz que lo pasa. Por ejemplo, las nubes densas y frías absorberán principalmente la radiación Lyman-alfa, mientras que las nubes ionizadas y calientes dispersarán la luz de manera más efectiva.
Comprender cómo interactúa la luz con las nubes de hidrógeno es crucial para estudiar el universo temprano, la formación de estrellas y galaxias, y la distribución de la materia en el cosmos.
