Una línea espectral producida por átomos excitados que emiten luz en longitudes de onda específicas, utilizada para diagnosticar propiedades del gas.Una línea de emisión es una característica brillante en un espectro que se produce cuando un átomo o molécula transita de un estado de mayor energía a uno de menor, emitiendo un fotón de una longitud de onda específica. Estas líneas son como huellas dactilares, únicas para cada elemento, y proporcionan una herramienta poderosa para diagnosticar las condiciones físicas del gas en el espacio, como su temperatura, densidad y composición química. Las líneas de emisión se observan en una amplia gama de objetos astrofísicos, desde las nebulosas brillantes alrededor de estrellas moribundas hasta los flujos violentos de los cuásares.
La conexión entre las líneas de emisión y los elementos químicos fue establecida en la década de 1850 por Gustav Kirchhoff y Robert Bunsen, quienes demostraron que cada elemento produce un conjunto único de líneas espectrales. Esto sentó las bases de la espectroscopía como herramienta en astrofísica.
Cuando un gas se calienta o se energiza, sus átomos pueden absorber energía y saltar a estados excitados. Estos estados son inestables, y el átomo cae rápidamente a un nivel de energía más bajo, liberando la diferencia de energía como un fotón. Debido a que los niveles de energía de un átomo están cuantizados, los fotones emitidos tienen longitudes de onda discretas, creando líneas nítidas en el espectro. La intensidad y el ancho de estas líneas revelan información sobre el número de átomos emisores y su movimiento (mediante el ensanchamiento Doppler), mientras que la presencia de ciertas líneas indica la temperatura y el estado de ionización del gas.
Las líneas de emisión se utilizan en astronomía para mapear la distribución del gas en las galaxias, medir la expansión del universo e identificar la composición de las atmósferas de exoplanetas. En tecnología, son la base de las lámparas fluorescentes y los láseres.
Las líneas de emisión 'prohibidas' que se ven en las nebulosas, como la línea verde del oxígeno doblemente ionizado, reciben ese nombre porque son extremadamente improbables en condiciones de laboratorio en la Tierra, pero en el casi vacío del espacio, los átomos pueden permanecer en estos estados metaestables el tiempo suficiente para emitirlas.
