光與天文學(xué)

當(dāng)觀星者在夜間外出看著天空時(shí)，他們會(huì)看到來自遙遠(yuǎn)恒星，行星和宇宙的光。光對(duì)天文發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要。無論是來自恒星還是其他明亮物體的光，光都是天文學(xué)家一直使用的東西。人眼"見"（技術(shù)上，他們"檢測(cè)"）可見光。這是一個(gè)稱為電磁波譜（或EMS）的更大光譜的一部分，擴(kuò)展光譜是科學(xué)家用來探索宇宙的。

電磁頻譜

EMS包括存在的全部波長和光頻率：無線電波，微波，紅外線，視覺（光學(xué)），紫外線，x射線和伽馬射線。人類看到的部分是由空間和地球上的物體發(fā)出（輻射和反射）的廣譜光的非常微小的條。例如，來自月球的光實(shí)際上是來自太陽的光，反射掉它。人體也發(fā)射（輻射）紅外（有時(shí)稱為熱輻射）。如果人們可以在紅外線看到，事情會(huì)看起來非常不同。其他波長和頻率，例如x射線，也被發(fā)射和反射。X射線可以通過物體照射骨骼。紫外線對(duì)人類也是看不見的，它非常有活力，并且會(huì)導(dǎo)致皮膚曬傷。

光的特性

天文學(xué)家測(cè)量光的許多特性，如亮度（亮度），強(qiáng)度，頻率或波長以及偏振。光的每個(gè)波長和頻率都讓天文學(xué)家以不同的方式研究宇宙中的物體。光速（每秒299729458米）也是確定距離的重要工具。例如，太陽和Jupiter（以及宇宙中的許多其他物體）是無線電頻率的自然發(fā)射器。放射學(xué)家研究這些排放物并了解對(duì)象'溫度，速度，壓力和磁場(chǎng)。一個(gè)無線電天文學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)是通過找到他們可能發(fā)送的任何信號(hào)來尋找其他世界的生活。這被稱為尋找外星情報(bào)（SETI）。

什么樣的光特性告訴天文學(xué)家

天文學(xué)研究人員通常對(duì)物體的亮度感興趣，物體的亮度是衡量它以電磁輻射形式發(fā)出多少能量的量度。告訴他們關(guān)于物體內(nèi)部和周圍活動(dòng)的一些事情。

另外，光可以是"散射"離開物體's表面。散射光具有告訴行星科學(xué)家什么材料構(gòu)成該表面的特性。例如，他們可能會(huì)看到散射光，顯示出Martian地表巖石，小行星地殼或地球上存在礦物質(zhì)。

紅外啟示

紅外光由溫暖的物體發(fā)出，如原生星（即將出生的恒星），行星，月球和棕矮物體。例如，當(dāng)科學(xué)家將紅外探測(cè)器瞄準(zhǔn)氣體和灰塵云時(shí)，來自云中原始物體的紅外光可以通過氣體和灰塵。這讓天文學(xué)家看看恒星托兒所。紅外天文學(xué)發(fā)現(xiàn)年輕的恒星，尋找在光波長下不可見的世界，包括我們自己的太陽系中的小行星。它甚至讓他們窺視一下我們星團(tuán)中心的地方，隱藏在厚厚的氣體和灰塵后面。

超出光學(xué)范圍

光學(xué)（可見光）是人類如何看待宇宙;我們看到恒星，行星，彗星，星狀星和宇宙，但只有在我們的眼睛可以檢測(cè)到的狹窄波長范圍內(nèi)。它'我們演變?yōu)楣?用我們的眼睛看"。

有趣的是，地球上的一些生物也可以e進(jìn)入紅外線和紫外線，其他人可以感知（但看不見）我們無法直接感知的磁場(chǎng)和聲音。我們都熟悉能夠聽到人類可以聽到的聲音的狗'聽到。

紫外線是由宇宙中的高能過程和物體發(fā)出的。一個(gè)物體必須是一定的溫度才能發(fā)出這種形式的光。溫度與高能事件有關(guān)，因此我們尋找來自新形成的恒星等物體和事件的x射**射，這些恒星非常有活力。它們的紫外線可以分解氣體分子（在一個(gè)稱為光解的過程中），這就是為什么我們經(jīng)常看到新生恒星"吃它們的云層"。

X射線由更有能量的過程和物體發(fā)射，例如從黑洞流出的過熱材料射流。Supernova爆炸也發(fā)出x射線。每當(dāng)太陽爆發(fā)時(shí)，我們的太陽都會(huì)發(fā)出巨大的x射線流。

伽馬射線由宇宙中最有能量的物體和事件發(fā)出。Quasars和hypernova爆炸是伽馬射**射器的兩個(gè)很好的例子，以及著名的"伽馬射線爆發(fā)"

檢測(cè)各種形式的光

天文學(xué)家有不同類型的探測(cè)器來研究這些形式的光。**的是在我們星球周圍的軌道上，遠(yuǎn)離大氣（當(dāng)它通過時(shí)會(huì)影響光線）。地球上有一些非常好的光學(xué)和紅外觀測(cè)資料（稱為地面觀測(cè)資料），它們位于很高的海拔高度，以避免大部分大氣影響。探測(cè)器"參見"光線進(jìn)入。光可能會(huì)被發(fā)送到光譜儀，這是一種非常靈敏的儀器，可以將入射光分解成其組分波長。它產(chǎn)生"光譜"，天文學(xué)家用來理解物體化學(xué)性質(zhì)的圖表。F或者例如，太陽光譜在各個(gè)地方顯示黑線;這些線表示太陽中存在的化學(xué)元素。

光不僅用于天文學(xué)，還用于各種科學(xué)，包括醫(yī)學(xué)界，用于發(fā)現(xiàn)和診斷，化學(xué)，地質(zhì)學(xué)，物理學(xué)和工程學(xué)。它是科學(xué)家們研究宇宙的最重要工具之一。

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