Valo, radioaallot,
röntgensäteet ja ultraviolettisäteily ovat kaikki
sähkömagneettista säteilyä. Säteilyn
taajuus/aallonpituus määrää sen ominaisuudet.
Mitä suurempi taajuus eli pienempi aallonpituus, sen enemmän
energiaa säteily pitää sisällään.
Tämän takia mm. ultravioletti- ja röntgensäteily ovat
vaarallisia, niillä on energiaa rikkoa esim. kromosomien rakenteita.
Sähkömagneettisen säteilyn taajuusalueet
Punaisella merkityllä alueella ilmakehän vaimennus on niin suuri, ettei
havaintoja voida tehdä maanpinnalta. Valkoisella alueella ilmakehä on
läpinäkyvä ja havainnot onnistuvat.
Eri taajuuksien tutkimista varten on erilaisia
havaintovälineitä: optisilla teleskoopeilla tutkitaan optista
ja infrapunataajuusaluetta, radioteleskoopeilla radiotaajuuksia,
röntgenkaukoputkilla korkeataajuista röntgensäteilyä
ja gammateleskoopeilla korkeaenergista gammasäteilyä. Koska
ilmakehä vaimentaa erittäin voimakkaasti mm. gamma-, röntgen-
ja ultraviolettisäteitä, havaintovälineet on
vietävä avaruuteen. Tämä on ollut mahdollista vasta
parikymmentä vuotta ja siksi näiden taajuusalueiden tutkiminen on
lapsenkengissä verrattuna optiseen tähtitieteeseen.
Lyhyesti sanottuna spektri tarkoittaa energiavuon tiheyttä eri
taajuuksilla. Kohteen, olipa se sitten tähti tai kvasaari, spektri
koostuu kahdesta osasta.
Kontinuumi- eli monitaajuusspektri saadaan, kun kohdetta tutkitaan
mahdollisimman monella taajuudella yhtä aikaa, jotta
nähtäisiin, kuinka paljon energiaa eri taajuusalueilla syntyy.
Tästä pyritään päättelemään,
millä tavalla säteily näillä alueilla syntyy.
Eri aineilla on omat absorptiotaajuutensa, ts. ne vaimentavat tietyn
taajuista säteilyä tietyllä tavalla. Tämä
aiheuttaa monitaajuusspektriin kapeita absorptioviivoja taajuuksille,
jotka vaimenevat. Vastaavasti taajuuksilla, joilla aineet
säteilevät, esiintyy emissioviivoja. Viivojen muodostamista
spektrikuvioista pystytään tämän vuoksi
päättelemään, mitä alkuaineita tai
molekyylejä havaitussa kohteessa on.
Tutkiessaan kaukaisten kohteiden optisen alueen spektriviivoja,
tutkijat huomasivat spektrikuvioiden siirtyneen pois normaalilta
paikaltaan matalampaa taajuutta kohti. Maailmankaikkeus laajenee ja
mitä kauempana kohde on, sitä suuremmalla nopeudella se liikkuu
meistä poispäin. Tällöin meille saapuvan
säteilyn taajuus laskee hieman. Tämä näkyy
spektriviivojen siirtymisenä matalammille taajuuksille. Dopplerin
ilmiöksi kutsuttu tapahtuma on tuttu arkielämästä;
lähestyvän ambulanssin sireenin ääni tuntuu kohoavan
korkeammalle (sinisiirtymä) ja etääntyessään
ääni laskee (punasiirtymä).
Takaisin Kvasaaritutkimuksen
kotisivulle