Спектр Звезд

Эссе: «О чем можно узнать по спектру звезд?»

Сегодня без спектрального анализа не происходит практически ни одного астрономического наблюдения. С его помощью открывают новые экзопланеты и расширяют границы Вселенной. Спектрометры несут на себе марсоходы и межпланетные зонды, космические телескопы и исследовательские спутники. Фактически без спектрального анализа не было бы современной астрономии. Мы так и дальше бы вглядывались пустой безликий свет звёзд, о котором не знали бы ничего.

Астрономы исследуют спектры Солнца, звезд, планет, комет, так как по спектрам можно узнать многое. В самом простом случае, спектр получают так. Свет пропускают сквозь узкую щель, за которой стоит преломляющая свет призма, за призмой - экран или глаз наблюдателя.

По этим спектрам астрономы узнают о химическом составе звезд. Солнечный свет, спектр которого хорошо изучен, отражается от атмосфер и поверхностей планет, претерпевая в них частичное поглощение. По изменениям в спектре отраженного планетой света, по сравнению с солнечным, судят о химическом составе планетных атмосфер и их поверхностей. По спектрам судят о химическом составе хвостов и ядер комет, поверхностей тел Солнечной системы, облаков межзвездных пыли и газа.

Спектр позволяет определить и температуры небесных тел. При разных температурах мощность светового излучения по-разному распределяется по длине спектра. Чем поверхность звезды холоднее, тем больше максимум ее излучения сдвигается к области красного света, и наоборот. По температурному принципу спектры звезд разделены на несколько типов - спектральных классов. Вот названия классов от самых горячих звезд к самым холодным: O, B, A, F, G, K, M.

По смещениям линий спектра определяется скорость звезд и направление их движения - к нам или от нас. Скорость вращения звезд тоже известна нам благодаря спектрам. Диаметрально противоположные части звезд двигаются в противоположных направлениях, что отражается на линиях в спектре - они утолщаются. По толщине линий и определяется скорость вращения: чем толще, тем быстрее.

По колебаниям линий спектра можно определить наличие планет у звезды. Если линии в спектре раздваиваются и совершают периодические колебания, это может означать, что звезда является двойной. Если двойственность такой пары не различима в телескоп, такие звезды называют спектроскопически-двойными.

Приборы для фотографирования спектров называются спектрографами. Их вместо окуляра используют с телескопами. Приборы, которые непосредственно позволяют глазом видеть спектр, называются спектроскопами. Наконец, приборы, которые проводят измерение спектра, называют спектрометрами.