Bilim adamları, yıldızların farklı renklerinin yıldız ışığını gözlemleyerek, şaşırtıcı olan yıldızların temel bileşimini yargılayabilirler.
Bize en yakın yıldız, üzerinde yaşadığımız güneştir ... En yakın yıldız güneşten yaklaşık 150 milyon kilometre uzakta olmasına rağmen güneşten çok uzaktır, ancak astronomlar bize güneşin nelerden oluştuğunu söyleyebilirler. Güneşte,% 71'i hidrojen ve% 27'si helyum olmak üzere 90'dan fazla kimyasal element vardır. Güneş bizden o kadar uzakta ki, bilim adamları güneşin kompozisyonunu ve hatta uzak galaksilerin yıldızlarını nasıl yargılıyorlar?
Optik spektrumun keşfi
Gökbilimciler için yıldızlar arasındaki mesafe çok uzaktır ve küçük bir ışık noktası bile ancak bir teleskopla görülebilir. Peki, farklı yıldız türlerini nasıl ayırt edebilirim?
1666'da, büyük bilim adamı Newton güneş ışığını incelerken, bir cam pencereden girdikten sonra güneş ışığının birkaç farklı renge bölüneceğini ve bir prizmadan geçtikten sonra gökkuşağı gibi yedi rengin de ayrıldığını keşfetti. Bu nedenle, güneş ışığının aslında tek renkli ışık olmadığına, farklı renklerdeki, yani farklı dalga boylarındaki tek renkli ışıkların bir karışımından oluşan bir bileşik ışık olduğuna inanıyor. Prizmalar, farklı dalga boylarındaki ışık için farklı kırılma indekslerine sahip olduğundan, güneş ışığı prizmalara girdiğinde, ışığın çeşitli renklerinin yayılma yönleri farklı derecelerde saptırılacak, böylece prizmalardan ayrıldıklarında dağılacaklar ve renkleri ayarlanacaktır. Dizi spektrumu oluşturur. Kompozit ışığın bir spektrum oluşturmak için tek renkli ışığa ayrıştırıldığı bu fenomene ışık dağılımı denir.
Kompozit ışığı "monokromatik ışığa" dağıtmak için dispersiyon fenomeni kullanma işlemi "spektroskopi" olarak adlandırılır. Bu, polikromatik ışık olan optik spektrumdur, örneğin güneş ışığı dağıldıktan sonra, güneş ışığı ışığın dalga boyunun sırasına göre düzenlenecektir. Bu modelin en büyük parçası olan desen, insan gözünün görebildiği görünür spektrumdur.Yağmurdan sonra gökkuşağının oluşumu, gökkuşağının havadaki küçük su damlacıklarını prizma olarak kullanması dışında, bir prizmanın oluşumuna benzer. Bu nedenle kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mordan oluşan yedi renkli bir gökkuşağı oluşur. Ancak görünür spektrumdaki kırmızı ve mor ışığa ek olarak, daha uzun dalga boylu ve daha düşük frekanslı kızılötesi ışınlar ile daha kısa dalga boylu ve daha yüksek frekanslı ultraviyole ışınları vardır, bunlar çıplak gözle algılanamaz ancak aletlerle kaydedilebilir. Bu nedenle, spektrum, görünür spektruma ek olarak, kızılötesi ve morötesi spektrumları da içerir.
Spektrumlarını analiz ederek yıldızların bileşimini belirleyin
Öyleyse, spektrumun yıldızların veya galaksilerin gözlemlenmesiyle ne ilgisi var? Daha önce de söylediğimiz gibi, teleskopla yıldızların yalnızca bulanık ışık noktalarını görebiliriz, ancak teleskop tek tek yıldızlara veya galaksilere yönelikse ve odaklanmışsa, yıldızların veya galaksilerin spektrumunu gözlemleyebiliriz. Bir yıldızın veya galaksinin spektrumu gözlemlendiğinde, yıldızın sıcaklığı ve atmosferik bileşimi belirlenebilir. Yıldızların sıcaklığını belirlemek için yıldız spektrumlarının kullanılması, Alman fizikçi Gustav Kirchhoff'un keşfinden yararlandı.
1860'da Gustav Kirchhoff, yıldız gibi herhangi bir nesnenin ısıtıldığında, tıpkı kömürün ısıtıldığında ışık yayması gibi, ışık veya başka radyasyon yaydığını fark etti. Bu kadar sıcak nesnelerdeki atomların termal hareketinin neden olduğu ışıldama kara cisim radyasyonu olarak adlandırılır. Siyah cisim ışıması özel bir şekle sahip olduğu için bu şekil cismin sıcaklığı ile değişeceğinden kolaylıkla tanınabilir. Bundan, sıcak bir nesnenin yaydığı ışığın aslında bir sıcaklık okuması gibi olduğunu ve farklı yıldızlardan gözlemlediğimiz spektrumun, yıldızın termal durumunun bir kartpostalı olduğunu biliyoruz.
Yıldızların bileşimini belirleme yöntemi, sabit yıldız spektrum analizidir. Bir yıldızı tanımlayan, kimyasal bileşimini ve göreceli içeriğini belirleyen bir yıldızın tayfına göre, her kimyasal elementin benzersiz bir dizi çok özel rengi emeceğini biliyoruz ve yıldızı gözlemleme sürecinde bilim adamları farkı keşfettiler. Yıldız, belirli bir renkten (tek renkli ışık) çok açık bir şekilde yoksundur, bu eksik tek renkli ışık, yıldızın içerdiği elementler tarafından emilir. Bu nedenle bilim adamları, kimyasal elementlerin absorbe edebileceği tek renkli ışığı, o yıldızda hangi elementlerin bulunduğunu belirlemek için gözlemlenen yıldızın spektrumunda bulunmayan tek renkli ışığın rengiyle karşılaştırabilirler.
Maddeye ve bilince dikkat etmeye hoş geldiniz!
