Как работают астрономы

Определение химического состава небесных тел

С помощью спектрального анализа ученые точно узнали химический состав звезд, комет и туманностей - все они состоят из известных на Земле химических элементов. Это открытие ученых было торжеством материалистической науки. Оно доказало ошибочность утверждений некоторых философов прошлого века, что человеческое познание ограниченно и люди никогда не смогут узнать химический состав небесных светил.

Однако вернемся к спектру Солнца, перерезанному темными линиями, и к похожим на него в этом отношении спектрам звезд. Тайна этих темных линий выяснилась, когда между спектроскопом и пламенем свечи, дающей спектр в виде радужной полоски без линий, поместили газ, более холодный, чем пламя. В радужной полоске спектра появились темные линии, причем в тех самых частях спектра, где этот газ сам по себе давал бы в спектре цветные линии. Оказалось, что газ поглощает из состава спектра более горячего источника света (в данном опыте - свечи) те лучи, которые он сам излучает в раскаленном состоянии. Отсюда ученые сделали вывод, что раскаленные поверхности Солнца и звезд дают спектры в виде радужных полосок, но эти поверхности окружены разреженными и менее раскаленными газами, которые и вызывают появление в спектре темных линий. Эти газы образуют вокруг Солнца и звезд атмосферы, химический состав которых можно узнать по темным линиям спектра. Заметим, что поверхности Солнца и звезд хотя и дают такой же спектр, как жидкие и твердые раскаленные тела, но состоят из раскаленных наэлектризованных газов, более плотных, чем окружающие их атмосферы.

Спектры светил говорят нам не только о химическом составе светил. В них можно "прочитать" еще многое, если изучить "спектральную грамоту". Например, у сравнительно холодного тела самой яркой оказывается красная часть спектра. Чем горячее тело, тем менее ярки красные лучи в его спектре по сравнению с остальными и тем белее цвет тела. Так ученые определяют температуры звезд по их цвету или спектру.

Государственный астрономический институт имени П. К. Штернберга. Астрономический фотографический рефрактор.

Уже давно ученые высказали предположение, что, когда источник света движется относительно наблюдателя, линии в его спектре должны немного смещаться : при приближении источника света - в сторону фиолетового конца спектра, и тем больше, чем больше скорость движения источника света, при удалении - к красному концу спектра.

Русский ученый академик А. А. Белопольский при помощи сложных и точных опытов подтвердил, что линии спектра действительно смещаются именно таким образом. После этого стало возможным уверенно определять по спектру скорости и направления движения небесных тел, в связи с чем было сделано много и других интересных открытий. О них рассказывается во многих статьях этого тома. Хотя на фотографиях спектры не получаются цветными, ученые теперь достаточно хорошо знают, какому именно цвету соответствует то или другое место на черно-белой фотографии спектра. Прежде чем астроном из своих наблюдений сделает тот или иной вывод, ему обычно приходится производить много разных измерений и вычислений.

перейти к началу страницы