５ 放射線とスペクトル

An image of the sun in ultraviolet light. — **図5.1 紫外線で見る太陽。** この太陽の写真は、私たちの目には見えない紫外線の波長をいくつか変えて撮影し、色分けすることで、可視光では見ることのできない太陽の大気の活動を明らかにしたものである。太陽をはじめとする天体は、可視光以外の波長で観測することが重要だが、それは上記のことが実現できるからだ。この画像は、地球の大気圏上空から人工衛星によって撮影されたものである。地球大気は宇宙から届く紫外線を多く吸収してしまうためだ。 (credit: modification of work by NASA)

章の概要

5.1 光の振る舞い
5.2 電磁波スペクトル
5.3 天文学における分光学
5.4 原子の構造
5.5 スペクトル線の形成
5.6 ドップラー効果

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一番近い恒星はとても遠く、人類が作った最も速い宇宙船でも10万年近くかかると言われています。それでも、私たちはこの星がどのような物質でできていて、私たちの太陽とどのように違うのかを知りたいと強く思っています。私たちが訪問したり、サンプルを採取したりすることが望めない星の化学組成を、どのようにして知ることができるのでしょうか？

天文学では、私たちが研究しているほとんどの天体は、私たちの手の届かないところにあります。太陽の温度は非常に高く、宇宙船は到達する前に燃え尽きてしまうでしょうし、星々は現在の技術では私たちが生きている間に訪れるにはあまりにも遠いのです。秒速30万kmの光でさえ、最も近い恒星から私たちに届くには4年以上かかります。太陽や恒星について知ろうとするならば、遠くから分析する技術に頼らざるを得ないのです。