흡수 :
* Lyman 시리즈 : 수소 원자는지면 상태 (n =1)에서 더 높은 에너지 수준 (n =2, 3, 4 등)으로의 전자의 전이에 상응하는 특정 파장에서 빛을 흡수 할 수 있습니다. 이 흡수는 121.6 나노 미터 (UV)의 파장을 갖는 Lyman-Alpha 라인 (n =1 ~ n =2)에 대해 특히 강합니다. 이 흡수는 우주가 약 10 이상의 적색 편이에서 UV 방사선에 불투명하게 보이는 이유입니다.
* 다른 시리즈 : Balmer 시리즈 (n =2에서 더 높은 수준)와 같은 다른 일련의 전이에 대해서도 흡수가 발생할 수 있지만,이 라인은 수소 원자가 여기 상태에 있도록 요구하기 때문에 일반적으로 약합니다.
방출 :
* 재조합 : 수소 원자가 광자를 흡수하면 전자가 더 높은 에너지 수준으로 점프합니다. 그런 다음 자발적으로 낮은 에너지 수준으로 돌아와 특정 파장의 광자를 방출 할 수 있습니다. 이 과정을 재조합이라고합니다.
* 충돌 흥분 : 수소 원자 또는 다른 입자 사이의 충돌은 또한 전자를 더 높은 에너지 수준으로 자울 수 있으며, 더 낮은 수준으로 돌아올 때 광자 방출이 이어질 수 있습니다.
산란 :
* Thomson Scattering : 이것은 자유 전자에 의한 빛의 산란입니다. 수소가 이온화되는 고온과 저밀도에서 가장 중요합니다.
* Rayleigh 산란 : 이것은 중성 수소를 포함한 분자에 의한 빛의 산란입니다. 저온과 밀도에서 가장 중요합니다.
관찰에 미치는 영향 :
* 스펙트럼 라인 : 수소 구름에 의한 빛의 흡수 및 방출은 망원경으로 관찰 될 수있는 별개의 스펙트럼 라인을 생성합니다. 이 라인은 클라우드의 구성, 온도 및 밀도에 대한 정보를 제공합니다.
* 레드 닝 : 수소 구름 내에서 먼지 입자에 의한 빛의 산란은 빛이 붉어 질 수 있으며, 이는 붉은 색으로 알려진 현상입니다.
* 불투명도 : 수소 구름에 의한 빛의 흡수와 산란은 구름이 특정 파장의 빛에 불투명하게 만듭니다.
지배적 인 특정 과정은 수소 구름의 특성과 그것을 통과하는 빛에 따라 다릅니다. 예를 들어, 밀도가 높고 차가운 구름은 주로 Lyman-Alpha 방사선을 흡수하는 반면, 뜨겁고 이온화 된 구름은 더 효과적으로 빛을 산란시킵니다.
초기 우주, 별과 은하의 형성 및 우주의 물질 분포를 연구하는 데 빛이 어떻게 상호 작용하는지 이해하는 것이 중요합니다.
