Каждый элемент в звезде поглощает свет определённой длины волны
Звёзды — огромные шары плазмы, состоящие в основном из водорода и гелия, которые светятся под действием ядерных реакций. Но как учёные могут узнать, какие именно элементы содержатся внутри, если до них миллионы и миллиарды километров?
Ключ к разгадке — спектр
Когда свет от звезды проходит через призму или специальный прибор — спектроскоп, он раскладывается на радугу цветов, называемую спектром. Но в этом спектре есть тёмные полоски — линии поглощения. Каждая из них соответствует определённому химическому элементу.
Как появляются спектральные линии?
Каждый элемент в звезде поглощает свет определённой длины волны. Например, натрий поглощает жёлтый свет, кальций — голубые и оранжевые цвета. На выходе мы видим уникальный «отпечаток пальца» химических элементов — их спектральные линии.
Современная спектроскопия
Сегодня при помощи телескопов и очень чувствительных спектрографов учёные исследуют свет далёких звёзд. Современные приборы способны зафиксировать линии даже крайне редких элементов, включая литий и тяжелые металлы.
Что ещё открывает спектр?
Температура и давление: ширина и интенсивность линий расскажут о физических условиях в атмосфере звезды.
Движение звезды: если звезда приближается или удаляется, спектр «сдвигается» из-за эффекта Доплера, позволяя измерить скорость движения.
Аналоги на Земле
Точно так же проводят анализ состава металлов на металлургических заводах и исследуют вещества в лабораториях — с помощью их спектров.
Интересный пример
Именно по спектральным линиям в XIX веке впервые были обнаружены такие элементы, как гелий (сначала в спектре Солнца, а затем уже на Земле), а сегодня спектроскопия помогает искать экзопланеты и даст шанс найти признаки жизни за пределами Земли.
Вывод
Современные астрономы владеют мощным «анализатором» на любом расстоянии — светом. Благодаря спектрам стало возможно не только определить химический состав звезды, но и узнать её возраст, температуру, плотность и даже особенности внутренней структуры.