Wanneer we aan het heelal denken, zien we vaak beelden van spectaculaire nevels en sterrenstelsels. Maar een groot deel van de kosmos is veel subtieler en onzichtbaarder: enorme, koude wolken van neutraal waterstofgas. Deze wolken worden in de sterrenkunde H I-gebieden genoemd. Ze zijn misschien niet zo fotogeniek als kleurrijke emissienevels, maar ze spelen een cruciale rol in het leven van sterren en sterrenstelsels.
De H staat voor waterstof (hydrogen), het meest voorkomende element in het heelal. De Romeinse I geeft aan dat het gaat om neutraal waterstof, dus niet geïoniseerd. (Ter vergelijking: H II-gebieden zijn geïoniseerde waterstofwolken die helder oplichten, zoals de Orionnevel). Een H I-gebied is dus een grote wolk van koud, neutraal waterstofgas, meestal met temperaturen van 50 tot 100 Kelvin (dat is -220 tot -170 °C).
Uit H I-gas kunnen door samentrekking moleculaire wolken (H₂) ontstaan, die vervolgens sterren baren. Zonder H I-observaties zouden we de spiraalstructuur van ons eigen sterrenstelsel nauwelijks kennen. De hoeveelheid H I in een sterrenstelsel geeft ook aan hoeveel stervorming nog mogelijk is.
Dankzij de 21-cm-lijn kunnen we zelfs gaswolken zien die voor licht ondoordringbaar zijn. H I-gebieden zijn niet visueel waarneembaar door amateur-telescopen, maar er zijn wel hobbyisten die met zelfgebouwde radio-antennes de 21-cm-lijn kunnen detecteren. Zo kun je zelfs als amateur bijdragen aan het bestuderen van de Melkweg in radiofrequenties.
Enkele voorbeelden van H I-gebieden:
- De Melkweg (spiraalarmen)
Dankzij de 21-cm-lijn weten we dat onze Melkweg een spiraalstelsel is. Het grootste deel van de spiraalarmen is gevuld met H I-gas, waarin later stervorming kan plaatsvinden. - De Magelhaense Wolken (nabije dwergstelsels)
Hier worden grote reservoirs van H I-gas waargenomen, die de brandstof vormen voor actieve stervorming. - De Andromedanevel (M31)
Radioastronomie toont uitgebreide H I-structuren die zich ver buiten de zichtbare schijf uitstrekken. - H I-omhulsels rond sterrenstelsels
Veel sterrenstelsels zijn omgeven door enorme halo’s van neutraal waterstof. Deze halo’s zijn vaak groter dan de sterrenstelsels zelf.
