Жұлдыздардың температурасын кім өлшеген

Аспан кеңістігін зерттеу адамзатқа алыстағы нысандардың табиғатын түсінуге мүмкіндік берді. Уақыт өте келе спектроскопия дамып, бұрын қолжетімсіз болған мәліметтер нақтыланды. Байқаулар көбейген сайын жұлдыздардың қасиеттерін оларды ұстап көрмей анықтауға болатыны белгілі болды. Осылайша зерттеушілер жарық шығаратын объектілердің құрылымын сипаттайтын заңдылықтарды тапты. Ғалымдар жұлдыздардың қызуын өлшеу тәсілдерін жасай отырып, аспан денелерінің сыртқы келбетін қалыптастыратын құбылыстарды түсіндіруге жақындады.

Алғашқы бағалау тәсілдерінің қалыптасуы

Ерте кезеңде жұлдыздардың қасиеттері жарқырауы мен түсіне қарай салыстырылды. Мұндай әдістер нақты қорытынды жасай алмаса да, болашақ өлшеулердің ғылыми негізін қалыптастырды. Кейін спектрлер негізгі зерттеу құралына айналды.

• түстің өзгеруі қызу айырмашылығын көрсетуі мүмкін еді; бақылаушылар жұлдыз реңкін эталондармен салыстырып, одан кейін қайталама өлшеулер арқылы нәтижелерін толықтырды; тіпті шектеулі деректердің өзі белгілі бір жүйелілікті анықтауға мүмкіндік берді;
• фотографиялық пластиналарды қолдану спектрлерді дәлірек тіркеуге жағдай жасады; зерттеушілер жұту сызықтарын талдап, алынған мәліметтерді зертханалық үлгілермен салыстырды; бұл тәсіл бағалауды тұрақты етті;
• телескоптардың жетілдірілуі әлсіз жарық шығаратын жұлдыздарды зерттеуге мүмкіндік берді; сезімталдық артқан сайын спектрлердің бөлшектері айқынырақ бола түсті; осылайша бұған дейін байқалмаған ерекшеліктер көріне бастады;
• теориялық модельдердің пайда болуы спектр пішіні мен жұлдыз қабатының қызуы арасындағы байланысты нақтылады; математикалық сипаттамалар бақылауларды сандық бағалауға мүмкіндік берді; нәтижелер осылайша қайталанатын деңгейге жетті.

Бұл қадамдар кейінгі астрофизикалық жаңалықтардың негізіне айналды.

Вильгельм Вин еңбектерінің маңызы

Ғалым сәуле шығарудың максимум толқын ұзындығы мен қызу арасындағы байланысты анықтайтын заң ұсынды. Бұл тұжырым әртүрлі нысандардағы температураны есептеуге мүмкіндік беретін әмбебап құралға айналды. Бұған дейін газ қабаттарының тығыздығы немесе құрамы секілді факторлар нәтижені бұрмалап жіберетін.

1. Вин заңын қолдану арқылы жұлдыз бетінің қызуы максимум толқын ұзындығына қарап есептелді. Мұндай тәсіл сан алуан жұлдыздарды салыстыруға мүмкіндік берді. Әдістің ықпалы астрофизикаға кеңінен таралды.
2. Лабораториялық тексерулер формуланың шынайы нысандарға да жарамды екенін дәлелдеді. Ғалымдар бақылауларды эксперименттік деректермен салыстырып, тұжырымдарын нақтылады. Осылайша теңдеу практикалық мәнге ие болды.
3. Виннің қорытындылары спектрдің өзгерісі жұлдыз қабатының қызуымен тікелей байланысты екенін көрсетуге көмектесті. Бұл тәсіл әртүрлі жарық көздерін жіктеуде қолданылды. Нәтижесінде көптеген каталогтар осы қағидаға сүйенді.

Бұл әдіс әлі күнге дейін жұлдыз температурасын бағалауда кең қолданылады.

Макс Планк қостыған үлес

Ғалым абсолют қара дененің спектріндегі энергияның таралуын сипаттайтын теңдеу жасады. Бұл жаңалық сәуленің түрлі жағдайдағы мінезін толық сипаттауға мүмкіндік берді. Жинақталған түсінік спектрлерді энергетикалық диаграмма түрінде қабылдауға жол ашты.

• Планк формуласы Вин заңынан алынған мәліметтерді нақтылауға көмектесті; зерттеушілер максимум нүктені ғана емес, бүкіл спектр пішінін талдап, температураны дәлірек анықтады; бұл тәсіл сенімділікті едәуір арттырды;
• теория мен бақылаудың үйлесуі спектрографтарды калибрлеудің жақсаруына ықпал етті; астрономдар құралдың қателіктерін түзетіп, әртүрлі обсерваториялар арасындағы деректерді сәйкестендіре алды; нәтижесінде спектрлер міндетті түрде салыстырылатын деңгейге жетті;
• Планк теориясы кванттық құбылыстар мен жұлдыз қабаттарындағы үлкен масштабты процестер арасындағы байланысты көрсетті; осындай идеялар жұлдыз атмосферасын терең зерттеуге жол ашты; бұрын түсініксіз болған белгілер ғылыми тұрғыдан түсіндірілді.

Бұл үлес жұлдыз сәулесінің табиғатын толық ашуға бағытталған жаңа зерттеулерге негіз болды.

Қазіргі әдістердің қалыптасуы

Бүгінгі астрономия көптолқынлы бақылаулар мен күрделі есептеу модельдерін біріктіреді. Мұндай тәсіл жұлдыз атмосферасының құрылымын терең талдауға мүмкіндік береді. Ғалымдар құрам мен қабаттар қасиетін ескере отырып, қызу туралы неғұрлым нақты ақпарат алады.

1. Жоғары айырымдылықты спектроскопия жұту сызықтарының нәзік ерекшеліктерін зерттеуге мүмкіндік береді. Газ қабаттарындағы қозғалыс осы белгілер арқылы бағаланып, жұлдыз бетінің қызуы есептеледі. Мұндай құрал алыстағы нысандарды зерттеуде маңызды орын алады.
2. Инфрақызыл және ультракүлгін диапазондар жасырын процестерді анықтауға көмектеседі. Бұл сәулелер газ қабаттарының тереңіне өтіп немесе аса қызған аймақтарды айқын көрсетеді. Сондықтан әдіс әмбебап сипатқа ие болды.
3. Компьютерлік модельдер жұлдыз атмосферасындағы жағдайды жасанды түрде қайта құруға мүмкіндік береді. Зерттеушілер есептелген спектрді бақылаумен салыстырып, ең сәйкес параметрлерді таңдайды. Нәтиже осылайша тұрақты және дәл болады.

Осы тәсілдер аспандағы денелердің қалыптасуы мен күйін түсіндіруге кең жол ашты.

Жұлдыз температураларын анықтау теориялық ізденістер, тәжірибелік тексерулер және дәл бақылаулардың үйлесуі арқылы жүзеге асады. Әр кезеңдегі әдістер бір жүйеге бірігіп, алыстағы жарық көздерінің мінезін түсіндіруге көмектесті. Сәуле шығару табиғатын, қабат құрылымын және спектр өзгерісін байланыстыру арқылы ғалымдар көптеген құбылыстарды түсіндіре алды. Бүгінде зерттеушілер жинақталған білімге сүйеніп, көрінбейтін қашық нысандардың сипаттамасын нақтылай береді. Осындай ізденістер ғалам құрылымы туралы түсінігімізді тереңдетуді жалғастырып келеді.