Τι είναι ο νόμος για τα αστέρια και τους γαλαξίες πώς μας διδάσκει θερμοκρασία χρώματος και ταχύτητα;
1. Φως ως αγγελιοφόρος:
* Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα: Το φως είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και τα αστέρια και οι γαλαξίες εκπέμπουν φως σε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Μπορούμε να παρατηρήσουμε διαφορετικά μήκη κύματος φωτός, από ραδιοκύματα έως ακτίνες γάμμα.
* φασματική ανάλυση: Όταν αναλύουμε το φάσμα του φωτός από ένα ουράνιο αντικείμενο, βλέπουμε ξεχωριστές γραμμές απορρόφησης και εκπομπής. Αυτές οι γραμμές αντιστοιχούν σε συγκεκριμένα στοιχεία και τα ενεργειακά τους επίπεδα. Αυτό μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη χημική σύνθεση των αστεριών και των γαλαξιών.
2. Θερμοκρασία χρώματος:
* Νόμος περί μετατόπισης του Wien: Αυτός ο νόμος σχετίζεται με το μέγιστο μήκος κύματος της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ένα μαύρο σώμα (ένα εξιδανικευμένο αντικείμενο που απορροφά όλη την ακτινοβολία) στη θερμοκρασία του. Τα θερμότερα αντικείμενα εκπέμπουν φως σε μικρότερα μήκη κύματος, εμφανίζονται Bluer, ενώ τα πιο δροσερά αντικείμενα εκπέμπουν μεγαλύτερα μήκη κύματος, εμφανίζονται πιο κόκκινα.
* Stellar Color: Μπορούμε να εφαρμόσουμε το νόμο του Wien στα αστέρια, αν και δεν είναι τέλεια Blackbodies. Παρατηρώντας το χρώμα ενός αστέρι, μπορούμε να εκτιμήσουμε τη θερμοκρασία της επιφάνειας του.
* Γαλαξία χρώμα: Οι γαλαξίες εκπέμπουν επίσης φως και το συνολικό χρώμα τους μπορεί να μας δώσει συμβουλές για τους τύπους των αστεριών που περιέχουν. Οι νεότεροι, πιο ενεργοί γαλαξίες τείνουν να είναι μπλε λόγω της παρουσίας ζεστών, νέων αστέρων. Οι παλαιότεροι γαλαξίες, με πιο κόκκινα γιγαντιαία αστέρια, τείνουν να είναι πιο κόκκινα.
3. Ταχύτητα και doppler μετατόπιση:
* Doppler Effect: Όπως τα ηχητικά κύματα, τα ελαφρά κύματα μπορούν να βιώσουν μια μετατόπιση Doppler, όπου η συχνότητα του φωτός αλλάζει ανάλογα με τη σχετική κίνηση μεταξύ της πηγής και του παρατηρητή. Εάν ένα αντικείμενο κινείται προς εμάς, το φως εμφανίζεται Bluer (υψηλότερη συχνότητα, μικρότερο μήκος κύματος) και αν απομακρυνθεί, το φως εμφανίζεται κόκκινο (χαμηλότερη συχνότητα, μεγαλύτερο μήκος κύματος).
* redshift και blueshift: Στην αστρονομία, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται redshift (για να απομακρυνθεί) και το blueshift (για μετακίνηση προς). Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ποσότητα της μετατόπισης ή του BluesHift για να προσδιορίσουμε την ακτινική ταχύτητα (ταχύτητα κατά μήκος της οπτικής επαφής μας) των αστεριών, των γαλαξιών και άλλων ουράνιων αντικειμένων.
4. Παρατηρήσεις και Εργαλεία:
* Τηλεσκόπια: Τα τηλεσκόπια, τόσο βασισμένα στο έδαφος όσο και στο διάστημα, μας επιτρέπουν να συλλέγουμε φως από ουράνια αντικείμενα.
* φασματογραφικά: Τα φασματογράφοι χωρίζουν το συλλεγμένο φως στα διαφορετικά μήκη κύματος του, δημιουργώντας ένα φάσμα που μπορεί να αναλυθεί.
Συνοπτικά:
* Μπορούμε να μάθουμε για τη θερμοκρασία ενός αστεριού ή ενός γαλαξία από το χρώμα του, καθώς τα θερμότερα αντικείμενα εκπέμπουν Bluer Light.
* Μπορούμε να μάθουμε για την ταχύτητα ενός ουράνιου αντικειμένου μετρώντας το redshift ή το blueshift στο φως του.
Αυτοί είναι μόνο μερικοί από τους τρόπους με τους οποίους το φως αποκαλύπτει τα μυστικά των αστεριών και των γαλαξιών. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το φως αλληλεπιδρά με την ύλη, οι αστρονόμοι μπορούν να ξεκλειδώσουν πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση, τη θερμοκρασία, την κίνηση και την εξέλιξή τους.
