1. Assorbimento ed emissione:
* Assorbimento di Lyman-alfa: L'effetto più importante è l'assorbimento della luce alla lunghezza d'onda di Lyman-alfa (121,6 nm) da atomi di idrogeno neutri nelle nuvole. Questo assorbimento crea un "foro" nello spettro della luce che passa attraverso le nuvole.
* Linee di emissione: Gli atomi di idrogeno eccitato nelle nuvole possono anche emettere luce a specifiche lunghezze d'onda, in particolare la linea Lyman-Alpha. Questa emissione aggiunge linee allo spettro della luce.
* Assorbimento del continuum: Le nuvole possono assorbire la luce attraverso una gamma più ampia di lunghezze d'onda, nota come assorbimento del continuum. Ciò è dovuto alle interazioni con gli elettroni e gli ioni nel plasma.
2. Scattering:
* Scattering Thomson: Gli elettroni liberi nel plasma possono spargere la luce, principalmente nelle lunghezze d'onda visibili e quasi ultraviolette. Questo processo riduce l'intensità della luce che passa attraverso le nuvole, in particolare per lunghezze d'onda più brevi.
* Scattering Rayleigh: La dispersione da atomi di idrogeno neutro è più significativa a lunghezze d'onda più brevi, come l'ultravioletto. Questa dispersione indebolisce ulteriormente la luce a queste lunghezze d'onda.
3. Redshifting:
* Doppler Shift: A causa del movimento relativo tra l'osservatore e le nuvole, la luce sperimenta uno spostamento Doppler, principalmente lo spostamento verso il rosso delle lunghezze d'onda osservate.
4. Rotazione Faraday:
* Campo magnetico: La presenza di un campo magnetico nel plasma può far ruotare il piano di polarizzazione della luce. Questo effetto è noto come rotazione di Faraday.
5. Dispersione:
* Dispersione del plasma: Il plasma può influire sulla velocità della luce a diverse lunghezze d'onda, causando la dispersione. Questo effetto è più significativo per le onde radio.
Nel complesso, l'interazione della luce con nuvole di idrogeno interstellare e intergalattico può essere riassunta come:
* Assorbimento ed emissione: Cambia lo spettro della luce rimuovendo e aggiungendo lunghezze d'onda specifiche.
* Scattering: Riduce l'intensità della luce, specialmente a lunghezze d'onda più brevi.
* Redshifting: Sposta le lunghezze d'onda osservate verso lunghezze d'onda più lunghe.
* Rotazione Faraday: Ruota il piano di polarizzazione della luce.
* Dispersione: Colpisce la velocità della luce a diverse lunghezze d'onda.
Questi effetti possono essere usati per studiare le proprietà del mezzo interstellare e intergalattico, come la sua densità, temperatura, campo magnetico e composizione.
