نطلق على هذا الإشعاع اسم إشعاع الـ 21 سم؛ لأن الطول الموجي للفوتون (ا) يبلغ 21 سم، ويبلغ تردده 1420 ميجاهرتز تبعث ذرة الهيدروجين فوتونا يبلغ طوله الموجي 21 سم عندما يغير الإلكترون الخاص بها حالة الدوران المغزلي والدوران المغزلي سمة من سمات الذرات، كما هو الحال مع الكتلة والشحنة الكهربائية، لكنه أقل شهرة بالنسبة لدينا لأنه لا يوجد لدينا نظير له فعندما يدور البروتون والإلكترون دورانا متوازيًا، يكونان في حالة إثارة أكبر؛ وتزيد الطاقة في النظام. أما إذا كانت الإلكترونات والبروتونات تدور باتجاه متعاكس، فإن حالة إثارة ذرة الهيدروجين تقل. وإذا تغير دوران الإلكترون من الدوران المتوازي إلى الدوران المتعاكس، كما يمكن أن يحدث تلقائيا أو بفعل مؤثر خارجي، فإنه يطلق حزمة من الطاقة على شكل فوتون يبلغ طوله الموجي 21سم. وحينها تصبح الذرة في الحالة الأرضية. يشبه هذا وجود مغناطيسين جنبًا إلى جنب. فالأمر يتطلب مزيدًا من الطاقة لإبقاء القطبين المتشابهين متلامسين N-N و S-S فهما بطبيعة الحال يريدان أن يكونا متعاكسين S-N وN- Sوذرة الهيدروجين تريد أن تكون في أقل حالاتها نشاطا، ولذا إذا كان الإلكترون يدور دورانا متوازيا، فلن يمر وقت طويل قبل أن تقل حالة الإثارة حيث ينعكس اتجاه الدوران المغزلي وينبعث فوتون بطول موجي 21سم تخبرنا درجة حرارة الدوران المغزلي للغاز بدرجة الحرارة التي يحتاج إليها الغاز لتصل نسبة معينة من ذراته إلى حالة الإثارة وتظل النسبة المتبقية في حالة الطاقة المنخفضة. وتشير درجة حرارة الدوران المغزلي المرتفعة إلى استثارة نسبة أكبر من الغاز إلى مستويات أعلى من الطاقة، وبالتالي تزيد شدة الإشعاع الذي يبلغ طوله الموجي 21سم والذي من المتوقع أن يشع من الغاز.
تتمتع درجة حرارة الدوران المغزلي لغاز الهيدروجين بتاريخ مثير للاهتمام عبر الزمن الكوني، حيث ارتفعت وانخفضت وفقًا للعوامل الأكثر تأثيرًا عليها. في بداية الكون، خضعت ذرات الهيدروجين لتغير في اتجاه الدوران عند اصطدامها بذرات هيدروجين أو إلكترونات ذات دوران معاكس، مما ساعد في تحديد درجة حرارة الدوران المغزلي.
ومع تمدد الكون، قل عدد هذه الاصطدامات ووتيرة حدوثها، وبدلا من ذلك أصبح ومع امتصاص فوتونات إشعاع الخلفية الكونية الميكروي هو القوة المهيمنة وراء تحديد عدد ذرات الهيدروجين الموجودة في الحالة المثارة، وبالتالي تحديد درجة حرارة الدوران تشكل النجوم الأولى، ظهرت آلية ثالثة لتحديد درجة حرارة الدوران المغزلي. فقد أصدرت النجوم الأولى فوتونات أشعة فوق بنفسجية عالية الطاقة أدت إلى تسخين الغاز واضطراب درجة حرارة الدوران المغزلي وامتصت ذرات الهيدروجين فوتونات الأشعة فوق البنفسجية، مما أدى إلى إثارة الإلكترونات بما يفوق مستوى الطاقة الذي كان يشير إليه انعكاس اتجاه الدوران المغزلي. لا تفضل الإلكترونات مستويات الطاقة العالية، ولذلك عندما تنخفض إلى مستوى طاقة أقل، تطلق الذرة فوتونات. ستجد بعض الإلكترونات الموجودة في بعض ذرات الهيدروجين نفسها تسقط في حالة عكس اتجاه الدوران المثيرة، حينها ستطلق فوتونا بطول موجي 21سم في الخطوة الأخيرة لتصل إلى الحالة الأرضية. يُسمى هذا التغيير في الحالة بسبب فوتونات الأشعة فوق البنفسجية بتأثير فوتهايسين - فيلد. وهو يفصل درجة حرارة الدوران المغزلي عن إشعاع الخلفية الكونية الميكروي ويربطها بدرجة حرارة الغاز عوضًا عن ذلك. وتعمل فوتونات الأشعة فوق البنفسجية على تسخين الغاز وتحديد درجة حرارة الدوران المغزلي، مما يؤدي إلى ارتباط الاثنين معا واقتران أحدهما بالآخر.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم صناعة الشبابيك يواصل أعمال تصنيع بابٍ لحرم مرقد الإمامين الجوادين (عليهما السلام)

قسم العلاقات ينظّم برنامجًا ثقافيًّا لوفد من طلبة مجموعة العميد

قسم الشؤون الفكرية وجامعة العميد يصدران العدد 37 من مجلة تسليم المحكمة

متحف الكفيل يواصل أعمال تركيب عارضات مقتنيات متحف العتبة العسكرية المقدسة

المزيد

الآخبار الصحية

علاج طبيعي لمشكلات البشرة وحب الشباب

اكتشاف ارتباط عنصر شائع في نظامنا الغذائي بحصوات المرارة

كل ليلة.. 11 دقيقة إضافية من النوم لها مفعول السحر

علاج طبيعي يخفف أعراض سكري الحمل

المزيد

الآخبار التكنلوجية

قمر وردي ومذنب يلامس الشمس.. 8 ظواهر فلكية تزين السماء طوال شهر أبريل

تفسير حديث لتحيز التوحد بين الجنسين.. هل تمتلك الإناث "درعا جينيا" ضد المرض؟

الجلوس الذهني النشط.. مفتاح تقليل خطر الخرف لدى كبار السن

خسائر غير مسبوقة للجليد في أيسلندا وسواحل المحيط الهادئ خلال 2025

المزيد

مواضيع ذات صلة

أول اكتشاف للضوء الأول

قياس درجة حرارة الكون

العصور المظلمة

إشعاع الخلفية الكونية الميكروي

تمدد الكون

مادة عازلة بيضاء

اتساع الأفق

خطوط امتصاص الكورونيوم

كسوف الشمس واكتشافاته

الاكليل الشمسي و وهم الكورونيوم

هل كان هناك تمدد انتفاخي؟

مشاكل النظرية ("نظرية الكون الانتفاخي")