Шукати в цьому блозі

неділю, 12 червня 2011 р.

Як працюють астрономи. Визначення хімічного складу небесних тіл


За допомогою спектрального аналізу вчені точно довідалися хімічний склад зірок, комет і туманностей - всі вони складаються з відомих на Землі хімічних елементів. Це відкриття вчених було торжеством матеріалістичної науки. Воно довело помилковість тверджень деяких філософів минулого століття, що людське пізнання обмежено й люди ніколи не зможуть довідатися хімічний склад небесних світил.
Однак повернемося до спектра Сонця, перерізаному темними лініями, і до схожого на нього щодо цього спектрів зірок. Таємниця цих темних ліній з'ясувалася, коли між спектроскопом і полум'ям свічі, що дає спектр у вигляді райдужної смужки без ліній, помістили газ, більше холодний, ніж полум'я. У райдужній смужці спектра з'явилися темні лінії, причому в тих самих частинах спектра, де цей газ сам по собі давав би в спектрі кольорові лінії. Виявилося, що газ поглинає зі складу спектра більше гарячого джерела світла (у даному досліді - свічі) ті промені, які він сам випромінює в розпеченому стані. Звідси вчені зробили висновок, що розпечені поверхні Сонця й зірок дають спектри у вигляді райдужних смужок, але ці поверхні оточені розрідженими й менш розпеченими газами, які й викликають появу в спектрі темних ліній. Ці гази утворять навколо Сонця й зірок атмосфери, хімічний склад яких можна довідатися по темних лініях спектра. Помітимо, що поверхні Сонця й зірок хоча й дають такий же спектр, як рідкі й тверді розпечені тіла, але складаються з розпечених наелектризованих газів, більше щільних, чим навколишні їхні атмосфери.
 Спектри світил говорять нам не тільки про хімічний склад світил. У них можна "прочитати" ще багато чого, якщо вивчити "спектральну грамоту". Наприклад, у порівняно холодного тіла самою яркравою виявляється червона частина спектра. Чим гарячіше тіло, тим менш яскраві червоні промені в його спектрі в порівнянні з іншими й тим біліше колір тіла. Так учені визначають температури зірок по їхньому кольорі або спектру. 
  Державний астрономічний інститут імені П. К. Штернберга. Астрономічний фотографічний рефрактор
Уже давно вчені висловили припущення, що коли джерело світла рухається щодо спостерігача, лінії в його спектрі повинні небагато зміщатися: при наближенні джерела світла - убік фіолетового кінця спектра, і тим більше, чим більше швидкість руху джерела світла, при віддаленні - до червоного кінця спектра.
Російський учений академік А. А. Белопольський за допомогою складних і точних досдідів підтвердив, що лінії спектра дійсно зміщаються саме в такий спосіб. Після цього стало можливим упевнено визначати по спектру швидкості й напрямки руху небесних тіл, у зв'язку із чим було зроблено багато й інших цікавих відкриттів. Про них розповідається в багатьох статтях. Хоча на фотографіях спектри не виходять кольоровими, учені тепер досить добре знають, якому саме кольору відповідає те або інше місце на чорно-білій фотографії спектра. Перш ніж астроном зі своїх спостережень зробить той або інший висновок, йому звичайно доводиться робити багато різних вимірів і обчислень. Та з розвитком фототехніки про чорно-білі фото можна практично не говорити, оскільки по якості кольорові фото прилади та матеріали вже на високому рівні.  А на зміну фотоплівці прийшла сучасна цифрова техніка, яка в багатьох випадках випередила по своїй результативності старіші методи. Тож за цифровим  технологіями в астрономії майбутнє, якщо зважити, яким семимильними кроками розвивається цифрова електроніка та комп’ютерна техніка. 

Немає коментарів:

Дописати коментар