چگونه اسپکتروم ما را از جهان آگاه می کند؟

با مطالعه طیف (اسپکتروم)، یک ستاره شناس می تواند بگوید ستاره ای که بیلیون ها مایل از ما دور است از چه عناصری تشکیل یافته و نیز ما را از درجه حرارت، شکل و سرعت حرکت و موقعیت آن نسبت به زمین، آگاه کند. طیف شامل خطوطی است که نور سفید هنگام عبور از منشور، منحرف و شکسته می شود. در سراسر طیف علاوه بر سایه رنگ ها، صدها خطوط موازی وجود دارد، که به افتخار کاشف آنها، «فرانهوفر» نامیده شدند.

هر عنصر شیمیایی در حالت بخار یا گاز، خطوط مشخصی را روی طیف اِشغال می کند. این خطوط زمانی که یک عنصر گرم و گداخته می شود، به جای رنگ ها، در داخل طیف قرار می گیرند. به این ترتیب، دانشمندان می توانند پی ببرند که هر جسم از چه موادی تشکیل شده است. هر عنصر، دارای خطوط تیره یا طیف جذبی ویژه ای، متفاوت با سایر عناصر می باشد. به سادگی با مقایسه طیف مواد مختلف در داخل آزمایشگاه، می توان به عناصر تشکیل دهنده آن پی برد.

به همین دلیل، فیزیکدانان می توانند بفهمند که هر طیف، نشانه وجود چه عناصری است. به عبارت دیگر، هر عنصر، خود را به صورت طیف مشخصی از رنگ ها نشان می دهد.

از آنجایی که درجه حرارت سبب تغییر وضعیت خطوط عناصر در طیف می شود، اخترشناسان می توانند اطلاعات زیادی راجع به دمای ستارگانی که بیلیون ها مایل دور از ما هستند، در اختیارمان قرار دهند. زمانی که ستاره ای به طرف زمین حرکت کند، خطوط طیف آن در انتهای خود به رنگ بنفش در می آیند، و وقتی که ستاره ای از زمین دور می شود، خطوط طیف در انتها، قرمز رنگ می شود. بوسیله این تغییر و جانشین شدن رنگ ها، دانشمندان سرعت برخی از ستارگان را نیز در فضا محاسبه می کنند.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «چگونه اسپکتروم ما را از جهان آگاه می کند؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب به من بگو چرا و چگونه، نوشته ی آرکادی لئوکوم و ترجمه سعید درودی از انتشارات بهزاد، منتشر شده در 1391 با شابک 8-57-5959-964 به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.