radiación de 21 centímetros, radiación electromagnética de longitud de onda de radio emitida por átomos de hidrógeno interestelares fríos, neutros. El átomo de hidrógeno está compuesto por una partícula con carga positiva, el protón, y una partícula con carga negativa, el electrón. Estas partículas tienen un momento angular intrínseco llamado espín. (Sin embargo, este giro no es una rotación física real; es, más bien, un efecto mecánico cuántico.) Cuando los espines de las dos partículas son antiparalelos, entonces el átomo está en su estado de energía más baja. Cuando los giros son paralelos, el átomo tiene una pequeña cantidad de energía extra. En el espacio muy frío entre las estrellas, los átomos de hidrógeno interestelares están en un estado de energía más baja posible. Las colisiones entre partículas, sin embargo, a veces pueden excitar algunos átomos (lo que hace que el giro de las partículas sea paralelo), dándoles una pequeña cantidad de energía. De acuerdo con las reglas de la mecánica cuántica, tales átomos irradian su energía adquirida en forma de fotones de baja energía que corresponden a una longitud de onda de 21 centímetros, o una frecuencia de 1.420 megahercios. Esta transición, llamada transición hiperfina, ocurre aproximadamente cada 10 millones de años. Esta radiación de radio fue teóricamente predicha por el astrónomo holandés H. C. van de Hulstin en 1944 y fue detectada experimentalmente por los físicos estadounidenses Harold Ewen y Edward Purcell en la Universidad de Harvard en 1951. Aunque la transición ocurre muy raramente, hay tanto hidrógeno en la Vía Láctea que la emisión de hidrógeno de 21 centímetros es fácilmente observable. La radiación de 21 centímetros penetra fácilmente en las nubes de partículas de polvo interestelar que obstruyen las observaciones ópticas en las profundidades del centro galáctico y, por lo tanto, permite el mapeo de la estructura espiral de la galaxia.