EM of elektromagnetische straling bestaat uit een magnetisch veld en een elektrisch veld. Deze velden reizen in golven loodrecht op elkaar en kunnen worden geclassificeerd op basis van hun golflengte, de afstand tussen de toppen van twee golven. Het type EM-straling met de langste golflengte is radiogolven. Wanneer deeltjes versnellen of van snelheid of richting veranderen, geven ze EM-straling af langs het hele spectrum, inclusief radiogolven met lange golflengte. Er zijn vijf algemene manieren waarop dit gebeurt.

Blackbody Straling

Een blackbody is een object dat straling absorbeert en vervolgens opnieuw uitzendt. Wanneer een object wordt verwarmd, bewegen de atomen en moleculen ervan, waardoor EM-straling vrijkomt en piekt op een ander punt langs het EM-spectrum, afhankelijk van de temperatuur. Een verwarmd stuk metaal zal bijvoorbeeld eerst warm of infrarood voelen en dan gloeien als het het zichtbare lichtgedeelte van het spectrum binnengaat. Bij veel lagere temperaturen wordt straling met radiogolflengten geëmitteerd.

Straling met vrije straling

Wanneer elektronen in gasatomen losraken of worden gestript, zijn ze geïoniseerd. Dit is net als blackbody-straling een andere vorm van warmteafgifte. Dit zorgt ervoor dat geladen deeltjes in het geïoniseerde gas bewegen, wat de elektronen versnelt. Versnelde deeltjes maken EM-straling vrij en sommige gaswolken geven deze af bij radiogolflengten, zoals in de buurt van stervormende gebieden of actieve galactische kernen. Dit wordt ook wel "gratis" emissie en "bremsstrahlung" genoemd.

Spectral Line Emission

Het derde type thermische emissie is spectrale lijnemissie. Wanneer elektronen in atomen transformeren van hoge naar lage energieniveaus, wordt een foton - een massaloze energie-eenheid die kan worden beschouwd als gelijkwaardig aan een golf - vrijgegeven. Het foton heeft dezelfde energie als het verschil tussen de hoge en lage niveaus waar de verkiezing naartoe gaat en van. In sommige atomen, zoals waterstof, worden fotonen uitgestraald in het radiogedeelte van het EM-spectrum - 21 centimeter, in het geval van waterstof.

Synchrotron-emissie

Dit is een niet-thermische vorm van emissie. Synchrotron-emissie vindt plaats wanneer deeltjes worden versneld door een magnetisch veld. Meestal wordt een elektron geladen, omdat het minder massa heeft dan protonen en daarom sneller accelereert. Hierdoor reageert het gemakkelijker op magnetische velden. Het elektron draait rond het magnetische veld en geeft energie af zoals het doet. Hoe minder energie het heeft, des te breder de cirkel rond het veld en hoe langer de golflengte van EM-straling die het uitzendt, inclusief radiogolflengten.

Masers

Masers zijn een ander type niet-thermische straling straling. Het woord "maser" is eigenlijk een afkorting voor Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Het is vergelijkbaar met een laser, behalve dat een maser versterkte straling is met een langere golflengte. Een maser wordt gevormd wanneer een groep moleculen wordt geactiveerd en vervolgens wordt blootgesteld aan een bepaalde frequentie van straling. Dit zorgt ervoor dat ze radiofotonen uitzenden. Als een energiebron de moleculen opnieuw activeert, stelt dit het proces opnieuw in en wordt er opnieuw een maser uitgezonden