Область HI или область HI (читай H one ) — это облако в межзвездной среде , состоящее из нейтрального атомарного водорода (HI), а также местного содержания гелия и других элементов. (H — химический символ водорода, а «I» — римская цифра. В астрономии принято использовать римскую цифру I для нейтральных атомов, II для однократно ионизированных, HII — это H +, в других науках — III для дважды ионизированных. -ионизированный, например OIII представляет собой O ++ и т. д. [1] ) Эти области не излучают обнаруживаемый видимый свет (за исключением спектральных линий от элементов, отличных от водорода ), но наблюдаются по спектральной линии области 21 см (1420 МГц). . Эта линия имеет очень низкую вероятность перехода , поэтому для того, чтобы ее можно было увидеть, требуется большое количество газообразного водорода. На фронтах ионизации, где области HI сталкиваются с расширяющимся ионизированным газом (например, область H II ), последний светится ярче, чем в противном случае. Степень ионизации в области HI очень мала и составляет около 10 -4 (т.е. одна частица на 10 000). [ нужна цитата ] При типичном межзвездном давлении в галактиках, таких как Млечный Путь , области HI наиболее стабильны при температурах либо ниже 100 К, либо выше нескольких тысяч К; газ между этими температурами очень быстро нагревается или охлаждается, достигая одного из стабильных температурных режимов. [2] Внутри одной из этих фаз газ обычно считается изотермическим , за исключением области расширения H II . [3] Рядом с расширяющейся областью H II находится плотная область HI, отделенная от невозмущенной области HI ударным фронтом, а от области H II - фронтом ионизации. [3]
Картирование излучения HI с помощью радиотелескопа — это метод, используемый для определения структуры спиральных галактик . Он также используется для картографирования гравитационных нарушений между галактиками. Когда две галактики сталкиваются , материал вытягивается нитями, что позволяет астрономам определить, в каком направлении движутся галактики.
Области HI эффективно поглощают фотоны , обладающие достаточной энергией для ионизации водорода, для чего требуется энергия 13,6 электрон-вольт . Они повсеместно распространены в галактике Млечный Путь , а дыра Локмана — одно из немногих «окнов» для четких наблюдений далеких объектов в крайнем ультрафиолетовом и мягком рентгеновском диапазоне.