Спектр космоса

0
13618

Изучая свет, приходящий на Землю от космических тел, астрономия может поведать, из чего состоят звезды, сколько лет далекой галактике и что прячет внутри себя ближайшая туманность.

Что такое свет

kosmos svetСвет — форма энергии, распространяющейся в виде электромагнитного излучения. Это излучение путешествует в виде волн и проходит через прозрачные вещества (например, воздух). В отличие от звуковых волн, которым всегда нужна среда для распространения, свет может преодолевать пустое пространство. Видимый свет соответствует диапазону электромагнитных волн, воспринимаемых глазом в виде цветов радуги, или цветов спектра. Если пучок белого света пропустить через призму, на выходе он разделяется на отдельные цвета, соответственные различным длинам волн. Но видимый свет — лишь небольшая элемент спектра электромагнитного излучения. Другие виды излучения, такие как коротковолновое рентгеновское излучение и длинные радиоволны, глазом не воспринимаются. Землю омывают видимые и невидимые волны излучения электромагнитного спектра, приходящие отовсюду из Вселенной.

Световые пакеты. Электромагнитное излучение распространяется в виде волн, группированных в «пакеты» (или частицы) энергии — фотоны. Чем меньше длина волны излучения, тем большее количество энергии несет каждый фотон. Рентгеновские фотоны гораздо энергичнее инфракрасных, поэтому они представляют большую опасность. Характер излучения космического объекта зависит от его температуры. Бело-голубые звезды излучают гораздо больше энергии, чем межзвездные пылевые облака, и значительная часть излучения этих горячих звезд приходится на короткие волны, т. е. испускается в виде фотонов высоких энергий. Однако от красной и белой звезды одинакового блеска (т. е. звездной величины) приходит одинаковое количество фотонов в единицу времени, хотя каждый фотон красной звезды несет меньше энергии.

Свет, который мы наблюдаем, может многое рассказать о том, из каких веществ состоит Вселенная, о расстоянии, которое преодолевает излучение на пути к Земле, о природе источника излучения, о его взаимодействии с другим веществом и т. д.

Мы узнаем о химическом составе туманностей, звезд, галактик и атмосфер планет благодаря уникальным «отпечаткам», которые остаются на исходящем от них (или проходящем через них) излучении. Свет, излучаемый различными космическими объектами, можно разложить в спектр, а в нем отыскать особенности, характерные для этих объектов. Темные линии поглощения в спектре звезды появляются из-за того, что фотоны некоторых энергий поглощаются атомами в атмосфере звезды. О химическом составе туманностей судят по ярким эмиссионным линиям в их спектрах. Эти линии образуются, когда туманность пере излучает свет находящейся в ней (или рядом с ней) звезды.