Schlagwort: Spektrallinien

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Die Sonne und ihre fehlenden Farben

Das regenbogenfarbige Bild zeigt in vielen Zeilen das Spektrum der Sonne in hoher Auflösung.

Bildcredit: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF

Warum fehlen im Licht der Sonne einige Farben? Das weiß niemand genau. Hier seht ihr alle Farben der Sonne im sichtbaren Licht. Sie werden aufgefächert, wenn man das Licht der Sonne durch ein prismenähnliches Gerät leitet. Das Spektrum wurde am McMath-Pierce–Sonnen-Observatorium aufgenommen. Es zeigt, dass unsere Sonne zwar anscheinend weiß leuchtet, aber in Wirklichkeit Licht in fast jeder Farbe abstrahlt. Am hellsten leuchtet sie in gelb-grünem Licht.

Die dunklen Flecke im Spektrum entstehen durch Gas auf oder über der Sonnenoberfläche, das Sonnenlicht von unterhalb absorbiert. Verschiedene Gasarten absorbieren unterschiedliche Farben des Lichtes, daher kann man bestimmen, aus welchen Gasen die Sonne besteht. Helium wurde zum Beispiel im Jahr 1870 erstmals in einem Sonnenspektrum entdeckt. Kurz darauf fand man es auch hier auf der Erde. Inzwischen wurde der Großteil der Absorptionslinien im Spektrum bestimmt – aber noch nicht alle.

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Fernes Licht brechen

Dieses Bild wurde mit dem Visible MultiObject Spectrograph (VIMOS) aufgenommen, der am Very Large Telescope (VLT) Array in Chile eingesetzt wurde.

Bildcredit und Bildrechte: VIMOS, VLT, ESO

Beschreibung: Im fernen Universum scheint die Zeit langsam zu vergehen. Da zeitdilatiertes Licht zum roten Ende des Spektrums verschoben (rotverschoben) erscheint, können Astronominnen und Astronomen mithilfe der kosmologischen Verlangsamung der Zeit gewaltige Entfernungen im Universum vermessen.

Hier sieht man, wie das Licht von fernen Galaxien in seine Farbbestandteile (Spektren) aufgebrochen wurde. Das erlaubt Forschenden, die kosmologische Rotverschiebung bekannter Spektrallinien zu vermessen. Die Neuheit dieses Bildes besteht darin, dass die Entfernung zu Hunderten Galaxien mit einem einzigen Bild vermessen werden kann. In diesem Fall wurde das Bild mit dem Visible MultiObject Spectrograph (VIMOS) aufgenommen, der am Very Large Telescope (VLT) Array in Chile eingesetzt wurde.

Die Analyse der Verteilung ferner Objekte im Raum bietet Einblicke, wann und wie im frühen Universum Sterne und Galaxien entstanden sind, wie sie Haufen gebildet und sich entwickelt haben.

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Das Sonnenspektrum mit fehlenden Farben

Das Bild in Regenbogenfarben zeigt ein vollständiges, hoch aufgelöstes Sonnenspektrum im sichtbaren Licht. Die Farben von unten nach oben sind blau, grün, gelb und rot.

Bildcredit: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF

Beschreibung: Es ist immer noch nicht bekannt, warum im Sonnenlicht manche Farben fehlen. Hier sind alle sichtbaren Farben der Sonne dargestellt, indem Sonnenlicht durch ein prismenartiges Instrument geleitet wurde. Das Spektrum entstand am McMath-Pierce-Sonnenobservatorium und zeigt in erster Linie, dass unsere Sonne zwar weiß erscheint, tatsächlich aber Licht in fast jeder Farbe abstrahlt und im gelbgrünen Spektralbereich am hellsten leuchtet.

Die dunklen Flecken im oben gezeigten Spektrum stammen von Gas in oder über der Sonnenoberfläche, das Sonnenlicht absorbiert, welches darunter abgestrahlt wird. Da unterschiedliche Gasarten verschiedene Farben des Lichtes absorbieren, kann man aus diesen Flecken ableiten, aus welchen Gasen die Sonne besteht. Helium zum Beispiel wurde 1870 erstmals in einem Sonnenspektrum entdeckt, erst danach fand man es auch hier auf der Erde. Inzwischen wurde die Mehrheit der Absorptionslinien im Spektrum bestimmt – aber nicht alle.

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Das Blitz-Spektrum unserer Sonne

Links ist die Korona der Sonne bei einer Sonnenfinsternis hinter dem Mond zu sehen, rechts ist sie mit einem Prisma in ihre Spektralfarben aufgefächert.

Bildcredit und Bildrechte: Constantine Emmanouilidi

In einer Sekunde änderte sich am 3. November während der kurzen totalen Phase einer Sonnenfinsternis das sichtbare Spektrum der Sonne von Absorption zu Emission. Das zeitlich gut geplante Bild des aufklarenden Himmels entstand über Gabun in Zentralafrika mit Teleobjektiv und Beugungsgitter. Es zeigt den flüchtigen Augenblick. Das alles überflutende Licht der Sonnenscheibe war vom Mond verdeckt.

Normalerweise bestimmt das Absorptionsspektrum der Photosphäre das Licht der Sonne. Es war hier verborgen. Übrig bleiben einzelne Finsternisbilder, die rechts neben der verfinsterten Sonne durch das Beugungsgitter aufgefächert sind. Sie zeigen Spektralfarben jeder Wellenlänge des Lichts. Diese Spektralfarben werden von den Atomen im dünnen Bogen der Chromosphäre der Sonne abgestrahlt.

Die hellsten Bilder entsprechen den stärksten chromosphärischen Emissionslinien. Sie entstehen durch Wasserstoffatome. Ganz rechts ist die rote H-alpha-Emission abgebildet, links die blaue H-Beta-Emission. Das hellgelbe Emissionsbild dazwischen entsteht durch Heliumatome. Dieses Element wurde erstmals im Blitz-Spektrum der Sonne entdeckt.

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Alle Farben der Sonne

Das Spektrum der Sonne wurde so lang gezogen, dass es in vielen Zeilen übereinander abgebildet wurde. Oben sind rote Spektralfarben, unten blaue und in der Mitte leuchtet das Spektrum gelb und grün. Die vielen dunklen Linien absorbieren Licht bestimmter Elemente oder Moleküle.

Bildcredit und Bildrechte: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF

Wir wissen immer noch nicht, warum im Licht der Sonne einige bestimmte Farben fehlen. Das Bild zeigt alle sichtbaren Sonnenfarben. Dazu wurde Sonnenlicht durch ein Prisma-artiges Gerät gelenkt. Das Spektrum wurde mit dem McMath-Pierce-Sonnenteleskop erstellt. Unsere weiß erscheinende Sonne strahlt zwar Licht in fast jeder Farbe ab, doch sie leuchtet im gelbgrünen Bereich am hellsten.

Die dunklen Flecken im oben gezeigten Spektrum stammen von Gas auf oder über der Sonnenoberfläche, das von unten abgestrahltes Sonnenlicht absorbiert. Verschiedene Arten von Gas absorbieren verschiedene Lichtfarben. Daher ist es möglich, die Gase zu bestimmen, aus denen die Sonne besteht. Helium wurde zum Beispiel 1870 erstmals in einem Sonnenspektrum entdeckt und erst später auch hier auf der Erde entdeckt. Inzwischen wurden die meisten Absorptionslinien im Spektrum bestimmt – aber nicht alle.

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Das Spektrum der Nova Delphini

Das Bild zeigt Spektren von Sternen, das helle Spektrum in der Mitte gehört zur Nova Delphini 2013. Die anderen Spektren sind blasser. Links oben sind zwei ebenfalls hellere Spektren.

Bildcredit und Bildrechte: Jürg Alean

Ende letzter Woche tauchte im Sternbild Delfin ein neuer Stern auf. Sein Spektrum verriet Forschenden seine wahre Natur. Er ist nun als Nova Delphini bekannt. Das Spektrum im sichtbaren Licht hat fast die maximale Helligkeit. Es befindet sich in der Bildmitte des Sternfeldes, das in der Nacht vom 16. auf 17. August mit Prisma und Teleskop an der Schweizer Sternwarte Bülach fotografiert wurde.

Die dunkelsten Bänder im Spektrum der Nova sind starke Absorptionslinien von Wasserstoffatomen. Die starken Absorptionslinien sind an ihrem roten Ende von hellen Emissionsbändern begrenzt. Das Muster ist die spektrale Signatur von Materie, die von einem kataklystischen Doppelsternsystem ausgestoßen wurde. Es handelt sich um eine klassische Nova.

Die anderen Sterne im Sichtfeld sind blasser. Ihre Spektren sind mit Hipparcos-Katalognummer, Helligkeit in Größenklassen und Spektralklasse markiert. Rechts unten ist zufällig auch die blasse Emissionslinie des planetarischen Nebels NGC 6905 angedeutet.

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Alle Farben der Sonne

Das Bild zeigt ein Sonnenspektrum, das so lang ist, dass es in viele Zeilen aufgeteilt wurde. Oben ist ein breiter Bereich mit roten Zeilen, die nach einem schlalen orange und gelb gefärbten Zeilen in einen breiten grünen Bereich übergehen, unten folgt ein blauer Teil.

Credit und Bildrechte: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF

Beschreibung: Immer noch ist nicht sicher, warum manche Farben im Licht der Sonne fehlen. Oben sind alle sichtbaren Farben der Sonne dargestellt. Für das Bild wurde das Licht der Sonne durch ein prismaähnliches Gerät geleitet. Dieses Spektrum entstand am McMath-Pierce-Sonnenobservatorium. Es zeigt vor allem, dass unsere gelblich leuchtende Sonne zwar Licht in fast jeder Farbe ausstrahlt, aber im gelb-grünen Bereich am hellsten leuchtet.

Die dunklen Flecken im Spektrum stammen von Gas auf oder über der Sonnenoberfläche, welches das darunter abgestrahlte Sonnenlicht absorbiert. Da verschiedene Arten von Gas unterschiedliche Farben des Lichtes absorbieren, ist es möglich, die Zusammensetzung der Sonne zu ermitteln. Helium zum Beispiel wurde 1870 erstmals im Sonnenspektrum entdeckt und erst danach hier auf der Erde. Inzwischen konnte der Großteil der Absorptionslinien im Spektrum zugeordnet werden – aber nicht alle.

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