Спектроскопический метод измерения отношения дейтерия к водороду в астрономических объектах.Спектроскопия содержания дейтерия — это метод измерения отношения дейтерия (тяжёлого водорода, в ядре которого есть нейтрон) к обычному водороду в астрономических объектах. Поскольку дейтерий образовался в первые минуты после Большого взрыва и в звёздных процессах только разрушается, а не создаётся, его содержание служит чувствительным индикатором ранних условий Вселенной и химической эволюции галактик, звёзд и планетных систем.
Метод был разработан в середине XX века, когда спектроскопия достигла точности, достаточной для разрешения крошечных сдвигов длин волн. Ранние измерения солнечного ветра и межзвёздной среды в 1970-х годах заложили основу метода, а после 1990-х годов, когда телескопы высокого разрешения позволили проводить измерения в далёких газовых облаках, он стал краеугольным камнем космологии.
Метод основан на том, что дейтерий и водород поглощают и испускают свет на немного разных длинах волн из-за различия масс их ядер. Анализируя спектр объекта — будь то линии поглощения далёкого квазара, атмосфера звезды или кома кометы — астрономы могут измерить относительную интенсивность спектральных линий дейтерия и водорода. Затем это отношение сравнивается с первичным значением, предсказанным нуклеосинтезом Большого взрыва, чтобы определить, насколько сильно вещество подверглось переработке.
Метод используется для прослеживания истории формирования Солнечной системы (например, при анализе комет, таких как 3I/ATLAS), для изучения воды в атмосферах экзопланет и для ограничения космологических моделей путём измерения первичного содержания дейтерия в далёких межгалактических облаках.
У межзвёздной кометы 3I/ATLAS было обнаружено отношение дейтерия к водороду в 14 раз выше, чем в земных океанах, что позволяет предположить, что она сформировалась в чрезвычайно холодной области своей родной планетной системы.
| \text{ASD}(f) | переменная | Амплитудная спектральная плотность на частоте f — amplitude spectral density per root hertz |
| S(f) | переменная | Спектральная плотность мощности на частоте f — спектральная плотность мощности 1/Гц |
| f | переменная | Частота — частота Гц |
| \sqrt{} | оператор | Математическая операция извлечения квадратного корня — квадратный корень |
| [X/H] | переменная | Логарифмическое содержание элемента X относительно водорода — logarithmic abundance ratio |
| N_X | переменная | Плотность числа частиц элемента X — number density 1/м³ |
| N_H | переменная | Плотность числа частиц водорода — number density 1/м³ |
| log | оператор | Десятичный логарифм — логарифм |
| [X/Y] | переменная | логарифмическое отношение содержаний относительно солнечного — отношение содержаний |
| n_X | переменная | числовая плотность элемента X — number density 1/м³ |
| n_Y | переменная | числовая плотность элемента Y — number density 1/м³ |
| (n_X/n_Y)_⊙ | переменная | солнечное отношение числовых плотностей — number density ratio |
| log10 | оператор | десятичный логарифм — десятичный логарифм |
| A(X) | переменная | Логарифмическое содержание элемента X — распространённость |
| N_X | переменная | Числовая плотность элемента X — number density 1/м³ |
| N_H | переменная | Числовая плотность водорода — number density 1/м³ |
| log10 | оператор | Десятичный логарифм — десятичный логарифм |
| α | переменная | Спектральный индекс — спектральный индекс |
| s | переменная | Показатель степени степенного закона плотности — density slope |
