Hőmérséklet és szín

Keressük meg, mi okozza a csillagok spektrumában a völgyeket és csúcsokat.

Ha a tűzhelyen bekapcsoljuk a gázt, a fém hamarosan átforrósodik és világítani kezd. Azért bocsájt ki fényt, mert nagyon meleg. A látható fényének nagy részét a spektrum vörös tartományában bocsájtja ki, ezért látjuk vörösen izzani. Valójában a kibocsájtott fény többsége az infravörös tartományba esik, amely szemmel nem látható. Mégis, ha egy forró tárgy fölé tartjuk a kezünket, érezzük az infravörös sugárzást - hő formájában. Ahogyan a lap melegszik, egyre fényesebben világít, és a színe is megváltozik: először narancs, majd sárga, végül kék lesz. A jobb oldalon látható animáció azt mutatja, hogyan változik a lap színe, ahogyan melegszik.

A csillagok talán forróbbak, de ők is a hőmérsékletük miatt bocsájtanak ki fényt. Ahogy a tűzhely, a csillagok is egy adott színtartományban bocsájtják ki a fény nagy részét, és ez a szín a hőmérséklettől függ. Ha jól megnézzük az éjszakai ég csillagait, észrevehető, hogy nem mind egyforma színű. Látcsővel vagy teleszkóppal nézve csodálatos látványt nyújtanak.

Abszorpciós vonalak

Mindazonáltal nem minden fény jut el hozzánk, amit a csillagok kibocsájtanak. A fény egy része elnyelődik a csillag légkörében. Figyeljük meg a jobb oldalon látható animációt. A csillag belső rétegei a különböző mennyiségben, de a szivárvány minden színében bocsájtanak ki fényt. Ahogy a fény áthalad a csillag külső rétegein, a hidrogén elnyeli a vörös színű fény egy részét. Mivel a vörös fény elnyelődik, nem minden fény jut el hozzánk a Földre, amint a bal oldalon látható. A csillag spektrumában a vörös tartományban egy völgy helyezkedik el. Ez az oka az előző feladat spektrumain látott völgyeknek.

A hidrogén csak akkor fogja elnyelni a fényt, ha a csillag pont megfelelő hőmérsékletű. Ha a csillag túl forró vagy hűvös, a hidrogén nem nyeli el a fényt.

Néha a csillagok hidrogénfelhője nemcsak elnyeli a fényt, de ki is bocsájt fényt. Amikor fényt bocsájt ki a felhő, az ugyanolyan színű, mint amit elnyel. Ha a felhő több fényt bocsájt ki, mint elnyel, akkor a spektrumon völgy helyett csúcs látható. Ezek a csúcsok az emissziós csúcsok, mivel a felhő fényt bocsájt ki, emittál. Az emissziós vonalak is függnek a csillag hőmérsékletétől, csak megfelelő hőmérsékletű csillagnál jelennek meg.

Ha olyan felhőt figyelünk meg, amely nem mutat abszorpciós vagy emissziós vonalakat, hogyan dönthetjük el, hogy forró-e vagy hűvös? Egy kizárólag hidrogénből álló felhőnél nem tudnánk eldönteni. A valódi csillagok azonban a hidrogénen kívül sok más kémiai elemet is tartalmaznak, ezért a többi elem abszorpciós és emissziós vonalát is vizsgálhatjuk.

Valódi csillagok abszorpciós vonalai

A legtöbb kémiai elem egy adott hőmérsékleten fog fényt abszorbálni vagy kibocsájtani, ezen a hőmérsékleten lesznek a legerősebb abszorpciós illetve emissziós vonalai. A csillagok spektrumában látható színképvonalak tehát hőmérőként szolgálnak. Van olyan vegyület, például a titán-oxid, amely csak a leghidegebb csillagok spektrumában figyelhető meg. Mások, például a hélium, csak a legforróbb csillagokban láthatóak.

A színképtípusok sora (OBAFGKM) egyben egy hőmérsékleti skála is, ahol az O jelenti a legforróbb csillagokat, az M pedig a leghidegebbeket.

Néhány angol nyelvű mondóka, melyek segítenek megjegyezni a színképtípusok sorrendjét:

Az alábbi táblázat az egyes csillagokhoz tartozó jellemző abszorpciós és emissziós vonalak közül mutat be néhányat.

Ha nem tudod, hol helyezkednek el mindezeknek az elemeknek az emissziós vonalai, az alábbi táblázatban felsoroltunk néhányat a gyakoriak közül, és nagyjábóli elhelyezkedésüket az elektromágneses spektrumon.

Ha érdekel, hol találod meg az összes vonalat, amit az SDSS szoftver használ, ebben a táblázatban megtalálod őket.

Most vess egy pillantást erre a spektrumra, amit korábban is láttál:

A teljes mérethez kattints a képre

Kész vagy a válasszal? Kattints a következő oldalra, hogy megtudd, eltaláltad-e!