光与天文学

当观星者在夜间外出看着天空时,他们会看到来自遥远恒星,行星和宇宙的光。光对天文发现至关重要。无论是来自恒星还是其他明亮物体的光,光都是天文学家一直使用的东西。人眼"见"(技术上,他们"检测")可见光。这是一个称为电磁波谱(或EMS)的更大光谱的一部分,扩展光谱是科学家用来探索宇宙的。

电磁频谱

EMS包括存在的全部波长和光频率:无线电波,微波,红外线,视觉(光学),紫外线,x射线和伽马射线。人类看到的部分是由空间和地球上的物体发出(辐射和反射)的广谱光的非常微小的条。例如,来自月球的光实际上是来自太阳的光,反射掉它。人体也发射(辐射)红外(有时称为热辐射)。如果人们可以在红外线看到,事情会看起来非常不同。其他波长和频率,例如x射线,也被发射和反射。X射线可以通过物体照射骨骼。紫外线对人类也是看不见的,它非常有活力,并且会导致皮肤晒伤。

光的特性

天文学家测量光的许多特性,如亮度(亮度),强度,频率或波长以及偏振。光的每个波长和频率都让天文学家以不同的方式研究宇宙中的物体。光速(每秒299729458米)也是确定距离的重要工具。例如,太阳和Jupiter(以及宇宙中的许多其他物体)是无线电频率的自然发射器。放射学家研究这些排放物并了解对象'温度,速度,压力和磁场。一个无线电天文学领域的重点是通过找到他们可能发送的任何信号来寻找其他世界的生活。这被称为寻找外星情报(SETI)。

什么样的光特性告诉天文学家

天文学研究人员通常对物体的亮度感兴趣,物体的亮度是衡量它以电磁辐射形式发出多少能量的量度。告诉他们关于物体内部和周围活动的一些事情。

另外,光可以是"散射"离开物体's表面。散射光具有告诉行星科学家什么材料构成该表面的特性。例如,他们可能会看到散射光,显示出Martian地表岩石,小行星地壳或地球上存在矿物质。

红外启示

红外光由温暖的物体发出,如原生星(即将出生的恒星),行星,月球和棕矮物体。例如,当科学家将红外探测器瞄准气体和灰尘云时,来自云中原始物体的红外光可以通过气体和灰尘。这让天文学家看看恒星托儿所。红外天文学发现年轻的恒星,寻找在光波长下不可见的世界,包括我们自己的太阳系中的小行星。它甚至让他们窥视一下我们星团中心的地方,隐藏在厚厚的气体和灰尘后面。

超出光学范围

光学(可见光)是人类如何看待宇宙;我们看到恒星,行星,彗星,星状星和宇宙,但只有在我们的眼睛可以检测到的狭窄波长范围内。它'我们演变为光"用我们的眼睛看"。

有趣的是,地球上的一些生物也可以e进入红外线和紫外线,其他人可以感知(但看不见)我们无法直接感知的磁场和声音。我们都熟悉能够听到人类可以听到的声音的狗'听到。

紫外线是由宇宙中的高能过程和物体发出的。一个物体必须是一定的温度才能发出这种形式的光。温度与高能事件有关,因此我们寻找来自新形成的恒星等物体和事件的x射**射,这些恒星非常有活力。它们的紫外线可以分解气体分子(在一个称为光解的过程中),这就是为什么我们经常看到新生恒星"吃它们的云层"。

X射线由更有能量的过程和物体发射,例如从黑洞流出的过热材料射流。Supernova爆炸也发出x射线。每当太阳爆发时,我们的太阳都会发出巨大的x射线流。

伽马射线由宇宙中最有能量的物体和事件发出。Quasars和hypernova爆炸是伽马射**射器的两个很好的例子,以及着名的"伽马射线爆发"

检测各种形式的光

天文学家有不同类型的探测器来研究这些形式的光。**的是在我们星球周围的轨道上,远离大气(当它通过时会影响光线)。地球上有一些非常好的光学和红外观测资料(称为地面观测资料),它们位于很高的海拔高度,以避免大部分大气影响。探测器"参见"光线进入。光可能会被发送到光谱仪,这是一种非常灵敏的仪器,可以将入射光分解成其组分波长。它产生"光谱",天文学家用来理解物体化学性质的图表。F或者例如,太阳光谱在各个地方显示黑线;这些线表示太阳中存在的化学元素。

光不仅用于天文学,还用于各种科学,包括医学界,用于发现和诊断,化学,地质学物理学和工程学。它是科学家们研究宇宙的最重要工具之一。

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