Gökbilimciler Işığı Nasıl Kullanır?

Yıldız gözlemcileri gökyüzüne bakmak için gece dışarı çıktıklarında, uzak yıldızlar, gezegenler ve galaksilerden gelen ışığı görürler. Işık astronomik keşif için çok önemlidir. İster yıldızlardan ister diğer parlak nesnelerden olsun, ışık gökbilimcilerin her zaman kullandığı bir şeydir. İnsan gözleri görünür ışığı "görür" (teknik olarak "algılar"). Bu elektromanyetik spektrum (veya EMS) olarak adlandırılan daha geniş bir ışık spektrumunun bir parçasıdır ve geniş spektrum, gökbilimcilerin kozmosu keşfetmek için kullandığı şeydir.

EMS, dalga boyları ve frekansları var olan ışığın: Radyo dalgaları, mikrodalga, kızılötesi, görsel (optik), ultraviyole, x-ışınları ve Gama ışınları. İnsanların gördüğü kısım, uzaydaki ve gezegenimizdeki nesneler tarafından verilen (yayılan ve yansıtılan) geniş ışık spektrumunun çok küçük bir şerididir. Örneğin, Ay aslında Güneş'ten yansıyan ışıktır. İnsan vücudu ayrıca kızılötesi yayar (yayar) (bazen ısı radyasyonu olarak da adlandırılır). İnsanlar kızılötesinde görebilseydi, işler çok farklı olurdu. Röntgen gibi diğer dalga boyları ve frekanslar da yayılır ve yansıtılır. X-ışınları kemikleri aydınlatmak için nesnelerden geçebilir. İnsanlar için de görünmeyen ultraviyole ışık oldukça enerjiktir ve güneşten yanmış ciltlerden sorumludur.

Gökbilimciler ışığın parlaklık (parlaklık), yoğunluk, frekansı veya dalga boyu ve polarizasyon gibi birçok özelliğini ölçer. Işığın her dalga boyu ve frekansı, gökbilimcilerin evrendeki nesneleri farklı şekillerde incelemelerine olanak tanır. Işığın hızı (saniyede 299.729.458 metre olan), mesafenin belirlenmesinde de önemli bir araçtır. Örneğin, Güneş ve Jüpiter (ve evrendeki diğer birçok nesne) radyo frekanslarının doğal yayıcılarıdır. Radyo gökbilimcileri bu emisyonlara bakar ve nesnelerin sıcaklıkları, hızları, basınçları ve manyetik alanları hakkında bilgi sahibi olurlar. Radyo astronomisinin bir alanı hayatı araştırmak gönderebilecekleri sinyalleri bularak diğer dünyalara. Buna dünya dışı istihbarat arayışı denir (SETI).

Astronomi araştırmacıları genellikle bir nesnenin parlaklığıelektromanyetik radyasyon şeklinde ne kadar enerji verdiğinin ölçüsüdür. Bu onlara nesnenin içindeki ve çevresindeki etkinlik hakkında bir şeyler söyler.

Ek olarak, ışık bir nesnenin yüzeyinden "dağılabilir". Dağınık ışık, gezegensel bilim adamlarına bu yüzeyi hangi malzemelerin oluşturduğunu söyleyen özelliklere sahiptir. Örneğin, Mars yüzeyinin kayalarında, bir asteroid kabuğunda veya Dünya'da minerallerin varlığını ortaya çıkaran dağınık ışığı görebilirler.

Kızılötesi ışık, sıcak nesneler gibi cisimler (yıldızlar doğmak üzere), gezegenler, aylar ve kahverengi cüce nesneler. Gökbilimciler bir kızılötesi dedektörü bir gaz ve toz bulutuna hedeflediğinde, örneğin bulut içindeki protostellar nesnelerden gelen kızılötesi ışık gaz ve tozdan geçebilir. Bu, gökbilimcilere yıldız kreşinin içine bir görünüm verir. Kızılötesi astronomi genç yıldızları keşfeder ve optik dalga boylarında görünmeyen dünyalar arar, asteroitler kendi güneş sistemimizde. Hatta, galaksimizin merkezi gibi kalın bir gaz ve toz bulutunun arkasına gizlenmiş yerlere bile bir göz atıyor.

Optik (görünür) ışık, insanların evreni nasıl gördüğü; yıldızlar, gezegenler, kuyruklu yıldızlar, bulutsular ve galaksiler görüyoruz, ancak yalnızca gözlerimizin algılayabileceği dar dalga boylarında. Bu, gözlerimizle "görmek" için evrimleştiğimiz ışık.

İlginç bir şekilde, Dünya üzerindeki bazı canlılar da kızılötesi ve ultraviyole görebiliyor, diğerleri ise doğrudan algılayamadığımız manyetik alanları ve sesleri algılayabiliyor (ama göremiyor). Hepimiz insanların duyamayacağı sesleri duyabilen köpeklere aşinayız.

Ultraviyole ışık, evrendeki enerjik süreçler ve nesneler tarafından verilir. Bir nesnenin bu ışık biçimini yayabilmesi için belirli bir sıcaklık olması gerekir. Sıcaklık yüksek enerjili olaylarla ilgilidir ve bu nedenle oldukça enerjik olan yeni oluşan yıldızlar gibi nesnelerden ve olaylardan gelen x-ışını emisyonlarını ararız. Ultraviyole ışığı gaz moleküllerini parçalayabilir (fotodisosiyasyon adı verilen bir süreçte), bu yüzden yeni doğmuş yıldızları doğum bulutlarında "yiyorlar".

X-ışınları, DAHA FAZLA enerjik süreçler ve nesneler tarafından bile yayılır. kızdırılmış malzeme jetleri kara deliklerden uzak akış. Süpernova patlamaları da röntgen çeker. Güneşimiz, bir güneş patlaması açtığında muazzam röntgen akışları yayar.

Gama ışınları evrendeki en enerjik nesneler ve olaylar tarafından verilir. Kuazarlar ve hipernova patlamaları ünlülerle birlikte iki iyi gamma ışını yayıcı örneği.gama ışını patlamaları".

Gökbilimcilerin bu ışık biçimlerinin her birini incelemek için farklı dedektör tipleri vardır. En iyileri gezegenimizin etrafında, atmosferden uzakta (içinden geçerken ışığı etkiler) yörüngede. Dünya'da bazı çok iyi optik ve kızılötesi gözlemevleri (yer tabanlı gözlemevleri olarak adlandırılır) vardır ve atmosferik etkilerin çoğunu önlemek için çok yüksek irtifada bulunurlar. Dedektörler içeri giren ışığı “görür”. Işık, gelen ışığı bileşen dalga boylarına ayıran çok hassas bir alet olan bir spektrografa gönderilebilir. Gökbilimcilerin nesnenin kimyasal özelliklerini anlamak için kullandıkları "spektrumlar" grafikleri üretir. Örneğin, Güneş'in bir spektrumu çeşitli yerlerde siyah çizgiler gösterir; bu çizgiler Güneş'te bulunan kimyasal elementleri gösterir.

Işık sadece astronomi ancak tıp mesleği de dahil olmak üzere keşif ve teşhis, kimya, jeoloji, fizik ve mühendislik gibi çok çeşitli bilimlerde. Bu gerçekten bilim adamlarının evreni inceledikleri yollarda sahip oldukları en önemli araçlardan biri.