खगोलविद प्रकाश का उपयोग कैसे करते हैं?

जब तारागण आकाश को देखने के लिए रात में बाहर जाते हैं, तो वे दूर के तारों, ग्रहों और आकाशगंगाओं से प्रकाश को देखते हैं। खगोलीय खोज के लिए प्रकाश महत्वपूर्ण है। चाहे वह सितारों या अन्य उज्ज्वल वस्तुओं से हो, प्रकाश कुछ ऐसा है जो खगोलविद हर समय उपयोग करते हैं। मानव आँखें "देखें" (तकनीकी रूप से, वे "पता लगाते हैं") दृश्यमान प्रकाश। यह विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम (या ईएमएस) नामक प्रकाश के एक बड़े स्पेक्ट्रम का एक हिस्सा है, और विस्तारित स्पेक्ट्रम वह है जो खगोलविदों को ब्रह्मांड का पता लगाने के लिए उपयोग करते हैं।

ईएमएस में पूरी श्रृंखला शामिल है तरंग दैर्ध्य तथा आवृत्तियों प्रकाश की मौजूदगी: रेडियो तरंगें, माइक्रोवेव, अवरक्त, दृश्य (ऑप्टिकल), पराबैंगनी, एक्स-रे, और गामा किरणें. मनुष्य जो हिस्सा देखता है, वह प्रकाश के व्यापक वर्णक्रम का एक बहुत छोटा हिस्सा है जिसे अंतरिक्ष में और हमारे ग्रह पर वस्तुओं द्वारा बंद (विकिरणित और परावर्तित) किया जाता है। उदाहरण के लिए, प्रकाश से चांद वास्तव में सूर्य से प्रकाश है जो इसे प्रतिबिंबित करता है। मानव शरीर भी उत्सर्जित (विकिरण) अवरक्त (कभी-कभी गर्मी विकिरण के रूप में संदर्भित) करते हैं। यदि लोग अवरक्त में देख सकते हैं, तो चीजें बहुत अलग दिखेंगी। एक्स-रे जैसी अन्य तरंग दैर्ध्य और आवृत्तियों को भी उत्सर्जित और प्रतिबिंबित किया जाता है। एक्स-रे हड्डियों को रोशन करने के लिए वस्तुओं से गुजर सकते हैं। पराबैंगनी प्रकाश, जो मनुष्यों के लिए भी अदृश्य है, काफी ऊर्जावान है और धूप से झुलसी त्वचा के लिए जिम्मेदार है।

खगोलविद प्रकाश के कई गुणों को मापते हैं, जैसे कि चमक (चमक), तीव्रता, इसकी आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य और ध्रुवीकरण। प्रकाश की प्रत्येक तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति खगोलविदों को ब्रह्मांड में अलग-अलग तरीकों से वस्तुओं का अध्ययन करने देती है। दूरी तय करने में प्रकाश की गति (जो 299,729,458 मीटर एक सेकंड है) भी एक महत्वपूर्ण उपकरण है। उदाहरण के लिए, सूर्य और बृहस्पति (और ब्रह्मांड में कई अन्य वस्तुएं) रेडियो आवृत्तियों के प्राकृतिक उत्सर्जक हैं। रेडियो खगोल विज्ञानी उन उत्सर्जन को देखते हैं और वस्तुओं के तापमान, वेग, दबाव और चुंबकीय क्षेत्र के बारे में सीखते हैं। रेडियो खगोल विज्ञान का एक क्षेत्र पर केंद्रित है जीवन की खोज किसी भी संकेत को खोजने के द्वारा दूसरी दुनिया में वे भेज सकते हैं। इसे अलौकिक बुद्धि (SETI) की खोज कहा जाता है।

खगोल विज्ञान के शोधकर्ता अक्सर इसमें रुचि रखते हैं किसी वस्तु की चमक, जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में कितनी ऊर्जा बाहर रखता है, इसका माप है। वह उन्हें वस्तु में और उसके आसपास गतिविधि के बारे में कुछ बताता है।

इसके अलावा, प्रकाश किसी वस्तु की सतह से "बिखर" सकता है। बिखरे प्रकाश में गुण होते हैं जो ग्रहों के वैज्ञानिकों को बताते हैं कि कौन सी सामग्री उस सतह को बनाती है। उदाहरण के लिए, वे बिखरे हुए प्रकाश को देख सकते हैं जो कि मंगल ग्रह की सतह के चट्टानों में खनिजों की उपस्थिति को प्रकट करते हैं, जो कि क्षुद्रग्रह या पृथ्वी पर पपड़ी में होते हैं।

इन्फ्रारेड प्रकाश को गर्म वस्तुओं द्वारा बंद कर दिया जाता है जैसे कि चीजें बौने तारों (तारे पैदा होने के बारे में), ग्रह, चंद्रमा और भूरे रंग की बौनी वस्तुएं। जब खगोलविदों ने गैस और धूल के एक बादल पर एक अवरक्त डिटेक्टर का लक्ष्य रखा है, उदाहरण के लिए, बादल के अंदर प्रोटोस्टेलर ऑब्जेक्ट से अवरक्त प्रकाश गैस और धूल से गुजर सकता है। यह खगोलविदों को तारकीय नर्सरी के अंदर का दृश्य देता है। इन्फ्रारेड एस्ट्रोनॉमी युवा सितारों को पता चलता है और दुनिया को ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य सहित दिखाई नहीं देता है क्षुद्र ग्रह हमारे अपने सौर मंडल में। यह उन्हें हमारी आकाशगंगा के केंद्र जैसी जगहों पर एक झलक भी देता है, जो गैस और धूल के घने बादल के पीछे छिपी होती है।

प्रकाशीय (दृश्यमान) प्रकाश यह है कि मनुष्य ब्रह्मांड को कैसे देखता है; हम सितारों, ग्रहों, धूमकेतु, नेबुला और आकाशगंगाओं को देखते हैं, लेकिन केवल तरंग दैर्ध्य की उस संकीर्ण सीमा में जिसे हमारी आंखें पहचान सकती हैं। यह वह प्रकाश है जिसे हम अपनी आँखों से "देखना" विकसित करते हैं।

दिलचस्प है, पृथ्वी पर कुछ जीव भी अवरक्त और पराबैंगनी में देख सकते हैं, और अन्य लोग चुंबकीय क्षेत्रों और ध्वनियों को समझ सकते हैं (लेकिन नहीं देख सकते हैं) जो हम सीधे समझ नहीं सकते हैं। हम सभी कुत्तों से परिचित हैं जो ऐसी आवाजें सुन सकते हैं जो मनुष्य सुन नहीं सकते।

ब्रह्मांड में ऊर्जावान प्रक्रियाओं और वस्तुओं द्वारा पराबैंगनी प्रकाश को बंद कर दिया जाता है। एक वस्तु को प्रकाश के इस रूप का उत्सर्जन करने के लिए एक निश्चित तापमान होना चाहिए। तापमान उच्च-ऊर्जा घटनाओं से संबंधित है, और इसलिए हम ऐसे ऑब्जेक्ट्स और इवेंट्स से एक्स-रे उत्सर्जन की तलाश करते हैं, जो नए बनने वाले सितारे हैं, जो काफी ऊर्जावान हैं। उनकी पराबैंगनी प्रकाश गैस के अणुओं को अलग कर सकती है (एक प्रक्रिया में जिसे फोटोडिसिसेशन कहा जाता है), यही वजह है कि हम अक्सर नवजात सितारों को उनके जन्म के बादलों में "दूर खाते हुए" देखते हैं।

एक्स-रे को और भी ऊर्जावान प्रक्रियाओं और वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित किया जाता है, जैसे कि सुपरहीट सामग्री के जेट ब्लैक होल से दूर स्ट्रीमिंग। सुपरनोवा विस्फोट भी एक्स-रे बंद कर देते हैं। जब भी यह सौर भड़क उठता है तो हमारा सूर्य एक्स-रे की जबरदस्त धाराओं का उत्सर्जन करता है।

ब्रह्मांड में सबसे ऊर्जावान वस्तुओं और घटनाओं द्वारा गामा-किरणों को बंद कर दिया जाता है। कैसर तथा हाइपरनोवा विस्फोट गामा-किरण के दो अच्छे उदाहरण हैं, प्रसिद्ध के साथ "गामा-रे फट गया".

प्रकाश के इन रूपों में से प्रत्येक का अध्ययन करने के लिए खगोलविदों के पास विभिन्न प्रकार के डिटेक्टर हैं। हमारे ग्रह के आसपास की कक्षा में सबसे अच्छे हैं, वायुमंडल से दूर (जो प्रकाश को प्रभावित करता है क्योंकि यह गुजरता है)। पृथ्वी पर कुछ बहुत अच्छे ऑप्टिकल और अवरक्त वेधशालाएं हैं (जिन्हें ग्राउंड-आधारित वेधशालाएं कहा जाता है), और अधिकांश वायुमंडलीय प्रभावों से बचने के लिए वे बहुत अधिक ऊंचाई पर स्थित हैं। डिटेक्टर प्रकाश में आने वाले "देख" रहे हैं। प्रकाश को एक स्पेक्ट्रोग्राफ में भेजा जा सकता है, जो एक बहुत ही संवेदनशील उपकरण है जो आने वाले प्रकाश को अपने घटक तरंग दैर्ध्य में तोड़ देता है। यह "स्पेक्ट्रा" का निर्माण करता है, रेखांकन जो खगोलविज्ञानी वस्तु के रासायनिक गुणों को समझने के लिए उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, सूर्य का एक स्पेक्ट्रम विभिन्न स्थानों में काली रेखा दिखाता है; वे रेखाएँ सूर्य में मौजूद रासायनिक तत्वों को दर्शाती हैं।

प्रकाश का उपयोग सिर्फ अंदर ही नहीं किया जाता है खगोल लेकिन खोज और निदान, रसायन विज्ञान, भूविज्ञान, भौतिकी और इंजीनियरिंग के लिए चिकित्सा पेशे सहित विज्ञान की एक विस्तृत श्रृंखला में। यह वास्तव में सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक है, जो वैज्ञानिकों ने अपने ब्रह्मांड के अध्ययन के तरीकों के शस्त्रागार में है।