खगोलीय स्पेक्ट्रोस्कोपी
खगोलीय स्पेक्ट्रोस्कोपी खगोलीय पिंडों के प्रकाश को उसके घटक तरंग दैर्ध्य में फैलाती है ताकि वर्णक्रमीय रेखाओं के माध्यम से संरचना, तापमान, गति और भौतिक स्थितियों का पता चल सके।
Definition
खगोलीय स्पेक्ट्रोस्कोपी तरंग दैर्ध्य के एक फलन के रूप में किसी वस्तु के विकिरण के वितरण का मापन और विश्लेषण है, जिससे भौतिक और रासायनिक गुणों का अनुमान लगाया जाता है।
Scope
यह क्षेत्र खगोलीय स्पेक्ट्रा के अधिग्रहण और व्याख्या को शामिल करता है: प्रकाश को फैलाने वाले उपकरण और परिणामी डेटा का न्यूनीकरण, वर्णक्रमीय उपस्थिति द्वारा सितारों का वर्गीकरण, दृष्टि-रेखा गति का अनुमान लगाने के लिए डॉपलर शिफ्ट का मापन, और भौतिक स्थितियों का निदान करने के लिए उत्सर्जन और अवशोषण रेखाओं का उपयोग। इसमें ब्रॉडबैंड फ्लक्स मापन (फोटोमेट्री) और स्थितिगत मापन (एस्ट्रोमेट्री) शामिल नहीं हैं।
Sub-topics
Core questions
- तारों के प्रकाश को स्पेक्ट्रम में कैसे फैलाया जाता है और विश्लेषण के लिए रिकॉर्ड किया जाता है?
- वर्णक्रमीय रेखाओं का पैटर्न और शक्ति तापमान, संरचना और दबाव के बारे में क्या बताती है?
- गति, घूर्णन और अशांति को मापने के लिए रेखा शिफ्ट और चौड़ाई का उपयोग कैसे किया जाता है?
- सितारों और नीहारिकाओं में गैस की स्थितियों का निदान करने के लिए उत्सर्जन और अवशोषण रेखाओं का उपयोग कैसे किया जाता है?
Key theories
- वर्णक्रमीय रेखा निर्माण
- परमाणु और अणु विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर अवशोषित और उत्सर्जित करते हैं, इसलिए एक स्पेक्ट्रम में रेखाएं मौजूद तत्वों की पहचान करती हैं और, उनकी शक्तियों के माध्यम से, उत्सर्जित गैस का तापमान और घनत्व बताती हैं।
- डॉपलर प्रभाव
- दृष्टि-रेखा के साथ एक स्रोत की गति वर्णक्रमीय रेखाओं को वेग के अनुपात में छोटी या लंबी तरंग दैर्ध्य की ओर स्थानांतरित करती है, जिससे रेडियल वेग और रेडशिफ्ट का मापन संभव होता है।
Clinical relevance
स्पेक्ट्रोस्कोपी सितारों और आकाशगंगाओं की रासायनिक प्रचुरता, एक्सोप्लैनेट खोजने और आकाशगंगाओं का वजन करने के लिए उपयोग की जाने वाली रेडियल वेग, ब्रह्मांडीय विस्तार को मैप करने वाले रेडशिफ्ट, और अंतरतारकीय और अंतरगांगेय गैस के तापमान और घनत्व प्रदान करती है।
History
स्पेक्ट्रोस्कोपी की शुरुआत फ्राउनहोफर द्वारा अंधेरी सौर रेखाओं के मानचित्रण और किर्चॉफ और बन्सेन द्वारा उनके स्पेक्ट्रा द्वारा तत्वों की पहचान के साथ हुई, हार्वर्ड में फोटोग्राफिक वर्णक्रमीय वर्गीकरण के माध्यम से बढ़ी, और सीसीडी डिटेक्टरों और ईचेल स्पेक्ट्रोग्राफ के साथ उच्च रिज़ॉल्यूशन और सटीकता प्रदान करने के साथ परिपक्व हुई।
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Frequently asked questions
- एक स्पेक्ट्रम हमें क्या बता सकता है जो चमक का मापन नहीं बता सकता?
- एक स्पेक्ट्रम बताता है कि कौन से तत्व मौजूद हैं, गैस का तापमान और दबाव, और दृष्टि-रेखा वेग, जानकारी जो वर्णक्रमीय रेखाओं की स्थिति, आकार और शक्ति में एन्कोड की जाती है न कि कुल चमक में।
- सितारे अवशोषण रेखाएं क्यों दिखाते हैं और नीहारिकाएं उत्सर्जन रेखाएं क्यों दिखाती हैं?
- एक ठंडा तारकीय वातावरण नीचे से निरंतर प्रकाश को अवशोषित करता है, जिससे काली रेखाएं उत्पन्न होती हैं, जबकि एक गर्म, पतली नीहारिका एक अंधेरी पृष्ठभूमि के खिलाफ असतत तरंग दैर्ध्य पर फिर से उत्सर्जित करती है, जिससे चमकीली रेखाएं उत्पन्न होती हैं।