О ЧЁМ ГОВОРИТ ЛУЧ СВЕТА

КАК ПО ЛУЧАМ СВЕТА УЗНАЛИ О СОСТАВЕ ЗВЁЗД

После открытия спектров поглощения физики стали уси­ленно изучать фраунгоферовы линии. Мы помним, что их в солнечном спектре много тысяч. Скоро физики разобрались почти во всех линиях, опознали в них спектры поглощения и кислорода, и железа, и кальция, и многих других элементов. Во фраунгоферовых линиях отразилась сразу почти вся спек­тральная справочная книга, только спектры здесь были «обращёнными»: вместо цветных линий — тёмные, на фоне сплошного солнечного спектра.

Стало ясно, что солнечный луч встречает на своём пути пары почти всех элементов. Но где? В земной атмосфере? Состав земной атмосферы был уже достаточно хорошо изве­стен. В ней значительно меньше элементов, а паров металлов нет совсем. Земная атмосфера может вызвать линии только немногих элементов, например кислорода. К тому же линии земного происхождения легко распознать: чёткость их меняется в зависимости от уровня Солнца над горизонтом. Фраунгофе - ровы же линии остаются неизменными,— они явно не земного происхождения.

Может быть, пары элементов носятся в межзвёздном про­странстве? Но тогда спектры поглощения Солнца и других звёзд были бы одинаковыми. На самом деле этого нет: спектры различных звёзд отличаются друг от друга (рис. 13).

Остаётся только одно предположение. Белый солнечный (или звёздный) свет рождается внутри Солнца (или звезды). Идя к нам, он проходит сквозь внешнюю оболочку Солнца (или звезды), которая и поглощает часть лучей.

Очевидно, что в звёздных атмосферах могут быть лишь те элементы, которые содержатся в самих звёздах. Но в таком случае дошедшие до нас лучи говорят нам о составе звёзд и Солнца! Нужно тщательно изучить их спектры поглощения, и мы будем знать их химический состав, если не полностью, то всё же в значительной мере.

Физики, химики и астрономы начали изучать спектры не­бесных тел. Для каждой звезды была составлена спектральная «справочная книга».

Так в 70-х и 80-х годах прошлого века возникла новая наука — наука о химическом составе звёзд.

В это время Московской университетской обсерваторией руководил выдающийся русский астроном Ф. А. Бредихин. Под его руководством обсерватория много способствовала раз­витию астрофизики, науки, изучающей физические свойства небесных тел. В обсерватории фотографировались и изучались спектры Солнца, звёзд, комет и туманностей. По свидетель­ству другого знаменитого русского астронома А. А. Белополь­ского Бредихин «делает труднейшие по тому времени спек­троскопические наблюдения, и его измерения спектральных линий комет и газообразных туманностей по точности превос­ходили все тогда известные измерения». Эти измерения яви­лись большим вкладом в науку о составе небесных тел. Уже в 1885 году в журнале Русского физико-химического обще­ства был напечатан «Свод сведений» о химическом составе Солнца и других звёзд. Химический состав звёзд был прочи­тан по спектрам поглощения.

Астрономы приспособили спектрограф для своих целей. Они приладили его к телескопу, который заменил в нём труб­ку с линзами (см. трубку Б на рис. 10). Вместо настольного получился звёздный спектрограф (с телескопом), помещаемый в башне. С помощью звёздного спектрографа астроном фото­графирует спектр нужной ему звезды. Но работа астронома на этом не кончается; фотография спектра — это лишь заго­товка материала для исследования. Потом начинается кропот­ливая работа по расшифровке звёздных фотоспектров.

Первый звёздный спектрограф в Пулковской обсерватории построил в 1892 году А. А. Белопольский, ученик Бредихина. Белопольский проделал громадную по объёму и изумительную по тонкости работу по спектральному анализу звёзд и других небесных тел. Его спектрографические фотоснимки до сих пор дают замечательный материал для исследования звёздных миров.

Изучение звёздных спектров ведётся и сейчас.

В атмосфере Солнца уже найдено свыше 60 элементов. Ббльшую долю (по объёму) составляет водород — свыше 80 процентов, затем гелий — свыше 18 процентов, на остальные элементы приходятся очень малые доли. Возможно, что на Солнце есть все остальные элементы, но наши инстру­менты ещё слабы и не отмечают их спектров.

Так же тщательно астрономы определяют химический состав и других звёзд.

Но сколько ни изучают астрономы небо с помощью спек­трографов, они нигде больше не находят ни одного нового элемента, не известного на Земле. Весь звёздный мир, куда только ни проникает человек своим умственным взором, со­стоит из тех же элементов, какие мы встречаем на Земле.