A megfigyelt spektrum
Számos grafikont láttunk, amely a csillagok által kibocsájtott
fény mennyiségét (intenzitását) a fény hullámhosszának függvényében
ábrázolta. A csillagászok az ilyen grafikont spektrumnak
nevezik. A csillagászok gyakran mérik meg a csillagok spektrumát,
ezeket az adatokat a csillagok tanulmányozásához használják.
Az SDSS körülbelül egymillió objektum spektrumát tervezi megmérni.
Itt egy az SDSS által látott csillag spektruma:
|
A teljes mérethez kattints a képre
|
4. gyakorlás.
Keresd meg a fenti spektrum csúcsának hullámhosszát - azt a hullámhosszt,
ahol úgy tűnik, spektrum általános alakja felveszi a maximumát.
A kapott csúcshely alapján számold ki a csillag átlagos
hőmérsékletét.
|
5. kutatási feladat.
Nézd meg 10-20 SDSS-ben szereplő csillag spektrumát a
Plate Böngésző eszközzel.
Válassz ki egy plate-t, és kattints rá néhány csillag linkjére,
hogy megkapd a spektrumukat. A spektrumok csúcsának hullámhosszából
számold ki a csillagok hőmérsékletét. Vajon a csillagok
többsége melegebb vagy hidegebb, mint Napunk?
A Plate Böngésző eszköz indítása
|
Egy kis figyelmeztetés
6. kérdés
Hogyan viszonyul a megfigyelt spektrum az előző részben látott
hőmérsékleti sugárzási görbékhez? Mi a hasonlóság és mi a különbség
köztük?
|
Egy csillag spektrumának általános alakját a hőmérsékleti sugárzás okozza,
de a csillagok más okból is bocsájtanak ki fényt.
Amikor a csillagok atomjaiban az elektronok energiát veszítenek,
egy fényfotont bocsájtanak ki. Az elektronokból
származó fotonok mind azonos hullámhosszúak, így a csillagok
sok fényt bocsájtanak ki néhány hullámhosszon. Ezek az
emittált fényhullámok a forrásai a fenti spektrumban látható csúcsoknak.
Hasonlóképpen, amikor a csillag atomjaiban az elektronok energiát
vesznek fel, elnyelnek egy fotont, egy völgyet hagyva maguk után
a megfigyelt spektrumban. Amikor egy csillag spektrumára tekintünk,
könnyen meg tudjuk különböztetni a hőmérsékleti sugárzásból
és a más forrásból származó járulékot.
De a csillagok színét az összes hullámhosszon kibocsájtott
fény együttese határozza meg - a hőmérsékleti és az egyéb forrásból
származó. Ezért a hőmérsékleti sugárzás görbéjéből becsülve
a csillag hőmérsékletét, nem kapunk helyes választ.
Ha a csillag hőmérsékleti sugárzási görbéje szorosan megközelíti
a megfigyelt spektrumot, vagyis a csúcsok és völgyek nem túl nagyon,
a csillagot "hőmérsékleti forrásnak" nevezzük. Ha a hőmérsékleti
görbe nem közelíti elég jól a megfigyelt spektrumot - a csúcsok
és völgyek nagyon - a csillagot "nem hőmérsékleti forrásnak" nevezzük.
A fenti spektrumon látható, hogy némelyik csúcs és völgy igen nagy,
tehát sok csillag nem lesz hőmérsékleti forrás.
7. kérdés
Mit gondolsz, a fenti spektrummal rendelkező csillag hőmérsékleti forrás?
Miért igen vagy nem?
|
A következő oldalakon egy egyszerű módszert mutatunk, hogyan
különböztessük meg a hőmérsékleti és a nem hőmérsékleti forrásokat.
A többi 34 982 000 csillag
Tehát ha egy csillag spektrumát látjuk, meg tudjuk mondani a hőmérsékletét
a csúcs hullámhossza alapján. De az SDSS csak körülbelül
18 000 csillagról készített spektrumot, miközben több mint
35 millió csillagról készített digitális fényképet. Hogyan tudják
a csillagászok megmondani a maradék 34 982 000 csillag spektrumát?
A csillagászok következtetni tudnak a csillag hőmérsékletére,
anélkül, hogy ismernék a csillag spektrumának részleteit.
A következő részben megmutatjuk, hogyan használják a csillagászok
az SDSS öt színszűrőjét, hogy eldöntsék, melyek a leghidegebb, legmelegebb
és köztes csillagok.
|
