метод

астрономическая спектроскопия

Астрономическая спектроскопия использует свет для изучения состава, движения и свойств небесных объектов.
2 статьи · 1 формула

Описание

Астрономическая спектроскопия — это метод разложения света от небесных объектов на составляющие его длины волн, что раскрывает множество информации, невидимой невооружённым глазом. Каждый элемент и молекула оставляют уникальный узор линий поглощения или излучения в спектре, что позволяет астрономам определять химический состав звёзд, галактик и туманностей. Доплеровское смещение этих линий показывает, как быстро объекты движутся к нам или от нас, а их уширение может указывать на температуру, давление и магнитные поля.

История

Основы были заложены в XIX веке Йозефом фон Фраунгофером, который нанёс на карту тёмные линии в солнечном спектре, и Густавом Кирхгофом и Робертом Бунзеном, показавшими, что каждый элемент имеет уникальную спектральную сигнатуру. Первые спектры звёзд были получены в 1860-х годах.

Как это работает

Свет от телескопа пропускается через спектрограф, который использует призму или дифракционную решётку для разложения света в спектр. Полученный спектр регистрируется на ПЗС-детекторе. Сравнивая наблюдаемые длины волн известных спектральных линий с лабораторными значениями, астрономы могут измерять красное смещение, химический состав и даже наличие магнитных полей через эффект Зеемана.

Где применяется

Необходим для измерения расширения Вселенной (через красное смещение), поиска экзопланет (через лучевую скорость) и классификации звёзд по их спектральному типу.

Любопытный факт

Элемент гелий был открыт в 1868 году в спектре Солнца, прежде чем его нашли на Земле.

Граф понятий →

Формулы

$$j_n(x) = \sqrt{\frac{\pi}{2x}} J_{n+1/2}(x)$$
Сферические функции Бесселя описывают радиальные волны в сферических координатах.
Что в формуле
j_nпеременнаяСферическая функция Бесселя порядка n — spherical bessel function
xпеременнаяРадиальный аргумент (часто kr) — dimensionless argument
J_{n+1/2}переменнаяОбычная функция Бесселя полуцелого порядка — bessel function
j_{-1}(x)=\frac{\cosx}{x} · 2512.20123

Статьи по теме · 2

Спутанный клубок: как два фактора управляют погодой на одинокой планете
2,41 часа. Ровно столько длится день на SIMP 0136 — одиноком планетоподобном объекте в 6,1 парсеках от нас. Это вдвое дальше Проксимы Центавра. Его масса — от 12,7 до 17,8 масс Юпитера, он на границе между планетой и звездой. Космический телескоп Джеймса Уэбба смотрел на него 1,2 оборота, снимая спектры каждые несколько минут.
Как размытие звёзд выдаёт тёмную энергию
Свет далёкой звезды, пройдя сквозь воздух и линзы телескопа, теряет резкость — будто смотришь на фонарь сквозь мокрое стекло. Астрономы называют это размытие «отпечатком пальца» телескопа: у каждого инструмента он свой, и его нужно знать до мелочей. Раньше этот «отпечаток» снимали по кусочкам: каждый светочувствительный чип камеры обрабатывали отдельно, и общая картина теряла связность.