21-centimetr záření, elektromagnetické záření, rádiové vlnová délka vyzařovaného studené, neutrální, mezihvězdných atomů vodíku. Atom vodíku se skládá z kladně nabité částice, protonu a záporně nabité částice, elektronu. Tyto částice mají nějaký vnitřní moment hybnosti zvaný spin. (Toto roztočení však není skutečnou fyzickou rotací; je to spíše kvantový mechanický efekt.) Když jsou spiny obou částic antiparalelní, pak je atom v nejnižším energetickém stavu. Když jsou spiny rovnoběžné, atom má malé množství energie navíc. Ve velmi chladném prostoru mezi hvězdami jsou mezihvězdné atomy vodíku ve stavu nejnižší možné energie. Kolize mezi částicemi, nicméně, můžete občas rozrušit některé atomy (což je spin částic, paralelní), což jim malé množství energie. Podle pravidel kvantové mechaniky, tyto atomy vyzáří své získané energie ve formě nízkoenergetických fotonů, které odpovídají vlnové délce 21 cm, nebo frekvenci 1,420 mhz. Tento přechod, nazývaný hyperjemný přechod, nastává zhruba každých 10 milionů let. Toto rádio záření byl teoreticky předpovězen holandský astronom H. C. van de Hulstin 1944 a byl experimentálně zjištěn Amerických fyziků Harold Ewen a Edward Purcell na Harvard University v roce 1951. Ačkoli k přechodu dochází velmi zřídka, v galaxii Mléčné dráhy je tolik vodíku, že 21-centimetrová emise vodíku je snadno pozorovatelná. 21-centimetr záření snadno proniká oblaka mezihvězdné prachové částice, které brání optickému pozorování hluboko do galaktického centra, a tím umožňuje mapování galaxie spirální struktury.