Paul M. Sutter in Universe Today – Übersetzt von Harald Horneff
In dieser Serie erkunden wir die sonderbare, doch auch wunderbare Welt der astronomischen Fachsprache! Das Thema heute: Spektrum!
Das Spektrum eines Objekts ist vielleicht die wichtigste, nützlichste und grundlegendste Messung in der Astronomie. Das Spektrum entschlüsselt alles, von der Zusammensetzung des Objekts bis zu seiner Geschwindigkeit. Ohne das Wissen um die Spektroskopie wären wir über den Himmel viel mehr im Unklaren als wir es sind.
Es war Isaac Newton selbst, der entdeckte, daß das weiße Licht der Sonne in Wirklichkeit eine Mischung aus vielen verschiedenen Farben ist – das bekannte ROGGBIV (Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo, Violett) des Regenbogens. Newton war wahrscheinlich der Erste, der das Spektrum unserer Sonne gemessen hat. Er spaltete das Licht von der Sonne auf, um zu messen, wieviel von jeder Farbe in diesem Licht steckte. Und dies ist im Grunde genommen das, was ein Spektrum ausmacht: eine Messung des Betrags von jeder Wellenlänge des Lichts, das von einem Objekt kommt.
Zu Beginn der modernen Astronomie wurden Prismen verwendet, um das Licht aufzuspalten und ein Spektrum zu erhalten. Heutzutage verwenden Astronomen Instrumente wie etwa das Beugungsgitter. Aber ganz gleich welche Technik, das Endergebnis ist immer das Gleiche: Man spaltet eine Lichtquelle auf, um zu sehen, was sich in ihr verbirgt.
Man findet einen Spektrometer – einen Apparat, um Licht aufzuspalten und das sich ergebende Spektrum zu messen – an der Unterseite eines so ziemlich jeden wissenschaftlichen Teleskops in der Welt. Eines der großartigsten Dinge von Spektren ist die Menge an Information, die in ihnen verpackt ist. Selbst ein einzelner Bildpunkt reicht aus, um das Spektrum zu erhalten, und aus dem Spektrum kann man etwas über das Objekt lernen. In der Tat wurden einige der größten Entdeckungen in der Astronomie gerade mit Hilfe von Spektren gemacht.
Eines der leistungsstärksten Elemente vom Spektrum eines jeden Objekts ist das Auftreten von Linien. Wenn das Objekt heiß ist, wird jedes Element oder Molekül ganz spezielle Wellenlängen des Lichts abstrahlen, die im Spektrum als helle Linien auftreten. Wenn das Objekt eine andere Lichtquelle verdeckt, werden die Elemente und Moleküle im Objekt ganz spezielle Wellenlängen des Lichts verschlucken, und dies wird sich im Spektrum als dunkle Linien oder Lücken zeigen.
Durch die Suche nach solchen Emissions- oder Absorptionslinien im Spektrum können Astronomen bestimmen, aus was das Objekt besteht. So entdeckte man das Helium in der Sonne. Daher weiß man, daß die oberen Wolken von Jupiter Ammoniak enthalten. So fand man Aminosäuren in interstellaren Gaswolken. Und so mißt man die Ausdehnung des Universums.
Daher gilt der größte Dank dem Spektrum.
