فیزیک نجومی اولیه

در اواسط قرن نوزدهم کانون توجه ستاره شناسی تغییر یافت. بجای توجه نمودن به موقعیت اجرام سماوی آسمان ستاره شناسان درباره ماهیت آن اجرام کنجکاو شدند. دیگر ستارگان نقاط متحرک …

در اواسط قرن نوزدهم کانون توجه ستاره شناسی تغییر یافت. بجای توجه نمودن به موقعیت اجرام سماوی آسمان ستاره شناسان درباره ماهیت آن اجرام کنجکاو شدند. دیگر ستارگان نقاط متحرک نور نبودند و جرم و ترکیب فیزیکیشان مهم محسوب میشد. اختراع طیف نما که وسیله ای برای تجزیه نور بود علم فیزیک را به ستاره شناسی پیوند داد و فیزیک نجومی(اختر فیزیک)آغاز شد.

طیف نما وسیله ای برای تجزیه نور یک جسم آسمانی و تشکیل طیف آن بکار میرود. با بررسی طیف بدست آمده و مقایسه آن با طیف یک ماده شناخته شده می توان به جستجوی شباهتها پرداخت و بنابر این مواد موجود در جسم مذکور را شناسائی کرد. از طیف نما برای مقاصد گوناگون علمی استفاده میشود و صرفا در تحقیقات ستاره شناسی به کار نمیرود.

اختر فیزیک به مطالعه منشا ترکیب و بر هم کنش (تاثیر متقابل) اجسام آسمانی همچنین فرایندهای طبیعی که در آنها صورت میگیرند و نیروهای فیزیکی که در آنها اثر میگذارند میپردازد. اختر فیزیک شاخه ای از ستاره شناسی است.

تجزیه نور خورشید

با استفاده از طیف نما ستاره شناسان نور خورشید را جهت تجزیه طیف استفاده میکنند.

(طیف هنگامی تشکیل میشود که شعاعی از تشعشعات الکترومغناطیسی به طول موجهائی که از آن تشکیل یافته است تجزیه گردد. طیف تشعشع ساطع شده از یک جسم آسمانی را می توان به صورت طیف نگاشت ثبت کرد. طیف یک ستاره اطلاعاتی را درباره دما رنگ و ترکیب شیمیائی ستاره در اختیار ستاره شناسان قرار میدهد.)

هر ستاره طیف منحصر به فردی دارد که شامل الگوی خطوطی است که نمایانگر ترکیب شیمیائی ستاره اند. در اواخر قرن نوزدهم گروهی از رصد خانه هاروارد آمریکا طیف صدها هزار ستاره را مطالعه کردند و بعد آنها را به هفت طیف اصلی طبقه بندی کردند.هنوز از سیستم طبقه بندیشان استفاده میشود.

قدرت ستارگان

طیف بینی نقطه عطف درک ماهیت ستارگان بود.ستاره شناسان با طبقه بندی ستارگان بر اساس ویژگیهای طیفشان به چگونگی تولد مرگ و منبع انرژی آنها پی بردند.

سیستم طبقه بندی هاروارد

تیم رصدخانه هاروارد کار خودرا با طبقه بندی خطوط هیدروژن طیف ستارگان آغاز کردند. آنها ستارگان دارای خطوط قوی هیدروژن را در طبقه الف قرار دادند. طبقه ب نمایانگر خطوط ضعیف تر بود و الی آخر. بعدا عضوی از تیم بنام آنی جامپ کانن ۱۹۴۱-۱۸۶۳ متوجه شد که در دمای معین خطوط هیدروژن قویترند و ستارگان داغتر وسردتر هیدروژن کمتری دارند. او دوباره آن سیستم را بر اساس دما منظم نمود و همچنان از این سیستم

M,K,G,F,A,B,Oاستفاده میشود.

هرتز پرونگ- راسل

در اوایل قرن بیستم اینار هرتزپرونگ ستاره شناس دانمارکی ۱۹۶۷-۱۸۷۳ و هنری راسل آمریکائی ۱۹۵۷-۱۸۷۷ مستقلا طبقه بندی طیف ستارگان را بر پایه درخشندگیشان انجام دادند. هر دو خیلی زود دریافتند که نتایج نشان میدهد که ستارگان در طبقاتی قرار میگیرند که نشانگرمراحل مختلف چرخه حیات ستاره است. نمودار هرتز پرونگ – راسل یا نمودار اچ آر همچنان محور ستاره شناسی نوین است.

درک انرژی ستارگان

تقریبا از سال ۱۹۲۰ گروهی از فیزیکدانان نجوم کوشیده اند تا منبع انرژی ستارگان را مشخص کنند. سیسیلیا پین گاپوشکین ستاره شناس انگلیسی ۷۹-۱۹۰۰ اثبات نمود که ستارگان عمدتا از هیدروژن تشکیل شده اند. و ترکیب اکثر ستارگان یکسان است. در سال ۱۹۲۹ آرتور ادینگتون انگلیسی ۱۹۴۴-۱۸۸۲ نشان داد که انرژی ستاره از تبدیل هیدروژن به هلیوم حاصل میشود. در دهه های بعد ستاره شناسان کار خود را بر پایه این نکته و کار دیگر او را در زمینه رابطه جرم ستاره و روشنائی اش قرار دادند.