Astronomy & Astrophysics 101: The Electromagnetic Spectrum

Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα είναι ένα εύρος συχνοτήτων ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Από το μεγάλο μήκος κύματος έως το μικρό μήκος κύματος, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα περιλαμβάνει ραδιοκύματα, μικροκύματα, υπέρυθρες, ορατό φως, υπεριώδες, ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα.

Η ενέργεια ταξιδεύει στο διάστημα με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (EM), που αποτελούνται από ταλαντευόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα δεν απαιτούν μια ουσία (όπως ο αέρας ή το νερό) για να κινηθούν και επομένως, σε αντίθεση με τον ήχο, μπορούν να ταξιδέψουν μέσα στον κενό χώρο. Όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν με την ίδια ταχύτητα στο κενό: την ταχύτητα του φωτός (που είναι από μόνο του ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα).

Ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα, όπως και άλλα κύματα, ορίζεται από το μήκος κύματός του και το εύρος των μηκών κύματος που παρατηρούμε, από πολύ μεγάλο έως πολύ μικρό, αναφέρεται ως ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα χωρίζεται χαλαρά σε τμήματα με βάση το πώς συμπεριφέρονται τα κύματα όταν αλληλεπιδρούν με την ύλη και κάθε τμήμα ονομάζεται. Τα ραδιοκύματα έχουν τα μεγαλύτερα μήκη κύματος, ακολουθούμενα από τα μικροκύματα, το υπέρυθρο, το ορατό φως, το υπεριώδες, τις ακτίνες Χ και τέλος οι ακτίνες γάμμα που έχουν τα μικρότερα μήκη κύματος.

Τα ουράνια σώματα όπως αστέριαΚαι πλανήτεςΚαι γαλαξίες Όλα εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαφορετικού μήκους κύματος, επομένως τα τηλεσκόπια είναι σχεδιασμένα να είναι ευαίσθητα σε διαφορετικά τμήματα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Τα μικρότερα μήκη κύματος αναφέρονται ως “μπλε”, ενώ τα μεγαλύτερα μήκη κύματος αναφέρονται ως “καμουφλάζ”. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μέσα και κοντά στην ορατή περιοχή του φάσματος αναφέρεται γενικά ως «φως».

READ  Το διαστημικό σκάφος περιστρέφεται γύρω από τον Mars Rover της NASA σε έναν τεράστιο κρατήρα στην επιφάνεια του πλανήτη

Μπορούμε να οικοδομήσουμε μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της δομής, της σύνθεσης και της συμπεριφοράς ενός αντικειμένου συνδυάζοντας παρατηρήσεις σε διαφορετικά μήκη κύματος από αυτό που μπορούν να μεταδώσουν μόνο τα ορατά μήκη κύματος.


Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα είναι ένα εύρος μηκών κύματος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Από το μεγάλο μήκος κύματος έως το μικρό μήκος κύματος, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα περιλαμβάνει ραδιοκύματα, μικροκύματα, υπέρυθρες, ορατό φως, υπεριώδες, ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα. Πίστωση: ESA/Hubble

Για περισσότερες από τρεις δεκαετίες, το Hubble έχει μελετήσει το σύμπαν χρησιμοποιώντας τον κύριο καθρέφτη του μήκους 2,4 μέτρων και τα πέντε επιστημονικά του όργανα. Παρατηρούνται κυρίως στις υπεριώδεις ακτίνες και Ορατός μέρη του φάσματος, αλλά έχει και μερικάΥπέρυθρες Δυνατότητες. Το Hubble παρατηρεί σε διαφορετικά εύρη μηκών κύματος, μία ζώνη κάθε φορά, καθεμία από τις οποίες παρέχει διαφορετικές πληροφορίες για το αντικείμενο υπό μελέτη. Κάθε ένα από αυτά τα μήκη κύματος αναπαράγεται με διαφορετικό χρώμα και συνδυάζεται για να σχηματίσει μια σύνθετη εικόνα που μοιάζει πολύ με την πραγματική εκπομπή από αυτό το ουράνιο σώμα.

Πολλαπλές κυματομορφές και σύνθετες εικόνες του NGC 1512

Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν αυτό το σύνολο μονόχρωμων εικόνων, που εμφανίζονται γύρω από την άκρη, για να δημιουργήσουν μια έγχρωμη εικόνα (κέντρο) ενός δακτυλίου από αστρικά σμήνη που περιβάλλουν τον πυρήνα του NGC 1512. Αυτές οι εικόνες τραβήχτηκαν από την κάμερα εξασθενημένων αντικειμένων του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA/ESA (FOC), Πλανητική κάμερα ευρέος πεδίου 2 (WFPC2), Κάμερα εγγύς υπέρυθρη και φασματοφωτόμετρο πολλαπλών αντικειμένων (NICMOS).
Κάθε εικόνα αντιπροσωπεύει ένα συγκεκριμένο χρώμα ή περιοχή μήκους κύματος του φάσματος, από το υπεριώδες έως το σχεδόν υπέρυθρο, και δείχνει την περιοχή ευρέος μήκους κύματος που καλύπτεται από το Hubble. Τα ουράνια σώματα εκπέμπουν φως σε διάφορα μήκη κύματος, οπουδήποτε από ακτίνες γάμμα έως ραδιοκύματα. Οι αστρονόμοι επέλεξαν να μελετήσουν το NGC 1512 σε αυτά τα χρώματα για να τονίσουν σημαντικές λεπτομέρειες στον δακτύλιο των νεαρών αστρικών σμηνών που περιβάλλουν τον πυρήνα.
Πίστωση: NASA, ESA, Dan Maoz (Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ, Ισραήλ και Πανεπιστήμιο Κολούμπια, ΗΠΑ)

Εξερευνώντας την παραπάνω εικόνα, μπορείτε να δείτε πώς οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν ένα σύνολο μονοχρωματικών εικόνων για να δημιουργήσουν μια έγχρωμη εικόνα ενός δακτυλίου από αστρικά σμήνη που περιβάλλουν τον πυρήνα του NGC 1512. Κάθε εικόνα αντιπροσωπεύει ένα συγκεκριμένο χρώμα ή περιοχή μήκους κύματος του φάσματος, από το υπεριώδες στο υπέρυθρο. Σχεδόν κόκκινο, που δείχνει την ευρεία περιοχή μήκους κύματος που καλύπτεται από το Hubble. Οι αστρονόμοι επέλεξαν να μελετήσουν το NGC 1512 σε αυτά τα χρώματα για να τονίσουν σημαντικές λεπτομέρειες στον δακτύλιο των νεαρών αστρικών σμηνών που περιβάλλουν τον πυρήνα.

Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα της λέξης τράπεζα

Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Πίστωση: ESA/Hubble

Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν εικόνες πολλαπλών μηκών κύματος για να μελετήσουν λεπτομέρειες που μπορεί να μην υπάρχουν στις ορατές εικόνες. Για παράδειγμα, μια νέα παρατήρηση πολλαπλού μήκους του Δία που ξεκίνησε το 2020 από το Hubble σε υπεριώδες/ορατό/σχεδόν υπέρυθρο φως. Ζεύς Έδωσε στους ερευνητές μια εντελώς νέα ματιά στον γιγάντιο πλανήτη. Αυτές οι παρατηρήσεις παρείχαν πληροφορίες για το ύψος και την κατανομή της ομίχλης και των σωματιδίων του πλανήτη και κατέδειξαν τα μεταβαλλόμενα μοτίβα νεφών του Δία. Το βόρειο σέλας του πλανήτη μπορεί να φανεί μόνο στο υπεριώδες. Ωστόσο, η δομή της κόκκινης κηλίδας έχει μελετηθεί καλά σε ορατά μήκη κύματος.

Για να γιορτάσει την 25η επέτειο του τηλεσκοπίου το 2015, το Hubble αποκάλυψε δύο όμορφες νέες εικόνες των διάσημων Πυλώνων της Δημιουργίας, αποκαλύπτοντας πώς μελέτησε διάφορες λεπτομέρειες σε ορατές και εγγύς υπέρυθρες παρατηρήσεις. Ενώ το ορατό φως συλλαμβάνει την πολύχρωμη λάμψη των νεφών αερίου, μια υπέρυθρη εικόνα διεισδύει μέσα από μεγάλο μέρος της σκοτεινής σκόνης και αερίου για να αποκαλύψει αμέτρητα νεογέννητα αστέρια.

Σας προσκαλούμε να Παρακολουθήστε αυτό το Hubblecast Εξερευνά πώς οι παρατηρήσεις του Hubble ποικίλλουν σε διαφορετικά μήκη κύματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος και πώς αυτές οι παρατηρήσεις θα συμπληρωθούν από παρατηρήσεις Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *