Πώς γνωρίζουν οι αστρονόμοι ότι το υδρογόνο υπάρχει σχεδόν σε κάθε αστέρι το σύμπαν;
1. Φασματοσκοπία:
* Γραμμές απορρόφησης: Όταν το φως από ένα αστέρι περνάει μέσα από την ατμόσφαιρά του, ορισμένα μήκη κύματος φωτός απορροφώνται από τα παρόντα άτομα. Τα άτομα υδρογόνου απορροφούν συγκεκριμένα μήκη κύματος, δημιουργώντας σκοτεινές γραμμές στο φάσμα του αστεριού. Αυτές οι "γραμμές απορρόφησης" είναι μοναδικές για το υδρογόνο, παρέχοντας οριστική απόδειξη της παρουσίας του.
* Γραμμές εκπομπής: Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα άτομα υδρογόνου στην ατμόσφαιρα ενός αστεριού μπορούν να ενθουσιαστούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας. Όταν επιστρέφουν στην κατάσταση του εδάφους τους, εκπέμπουν συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός. Αυτές οι "γραμμές εκπομπής" είναι επίσης χαρακτηριστικές του υδρογόνου.
2. Αστρικά μοντέλα:
* Πυρηνική σύντηξη: Τα αστέρια τροφοδοτούνται από πυρηνική σύντηξη, κυρίως συγχωνεύοντας το υδρογόνο σε ήλιο. Τα θεωρητικά μοντέλα της αστρικής εξέλιξης προβλέπουν με ακρίβεια την ενεργειακή παραγωγή και τη διάρκεια ζωής των αστεριών με βάση την παραδοχή ότι το υδρογόνο είναι το κύριο καύσιμο τους. Αυτά τα μοντέλα είναι συνεπή με τις παρατηρήσεις.
* αφθονία στο σύμπαν: Η θεωρία του Big Bang προβλέπει ότι το πρώιμο σύμπαν αποτελείται κυρίως από υδρογόνο. Αυτή η αρχική αφθονία αντικατοπτρίζεται στη σύνθεση των αστεριών, τα οποία είναι ουσιαστικά γιγαντιαίες μπάλες κυρίως υδρογόνου.
3. Άμεση παρατήρηση:
* Ραδιοκύματα: Το υδρογόνο εκπέμπει ραδιοκύματα σε συγκεκριμένη συχνότητα (21 cm). Οι αστρονόμοι μπορούν να ανιχνεύσουν αυτά τα ραδιοκύματα, παρέχοντας άμεση απόδειξη της παρουσίας του υδρογόνου σε διαστρικά σύννεφα και ακόμη και μακρινούς γαλαξίες.
4. Χημικές ιδιότητες:
* ελαφρύτερο στοιχείο: Το υδρογόνο είναι το ελαφρύτερο και πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν. Η απλή ατομική δομή του καθιστά εξαιρετικά αντιδραστική και σχηματίζει εύκολα χημικούς δεσμούς. Αυτή η αντιδραστικότητα καθιστά το ιδανικό καύσιμο για την πυρηνική σύντηξη στα αστέρια.
Συμπέρασμα:
Ο συνδυασμός των φασματοσκοπικών παρατηρήσεων, των αστρικών μοντέλων, της άμεσης παρατήρησης και των θεμελιωδών ιδιοτήτων του υδρογόνου παρέχει συντριπτική απόδειξη ότι αυτό το στοιχείο είναι το κύριο συστατικό σχεδόν όλων των αστεριών στο σύμπαν.
