Chuyển động trong vũ trụ
Redshift và blueshift
Các sao và khí liên sao bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn để hình thành các thiên hà, và các nhóm thiên hà có thể bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn trong các cụm thiên hà. Ngoại trừ các ngôi sao trong Dải Ngân hà và các thiên hà trong Nhóm Địa phương, gần như tất cả các thiên hà đang di chuyển ra khỏi chúng ta do sự giãn nở của vũ trụ
Doppler có hiệu lực và redshift
Sự chuyển động của các vật thể sao có thể được xác định bằng cách nhìn vào phổ của chúng. Do hiệu ứng Doppler, các vật chuyển động về phía chúng ta được chuyển màu xanh, và các vật chuyển động sẽ chuyển sang màu đỏ. Bước sóng của ánh sáng chuyển hướng đỏ dài hơn, xuất hiện đỏ hơn nguồn. Ngược lại, bước sóng của ánh sáng blueshifted ngắn hơn, xuất hiện bluer hơn ánh sáng nguồn:
Trong đó {\ displaystyle \ lambda _ {0}} \ lambda _ {0} là bước sóng phát ra, {\ displaystyle v_ {0}} v_ {0} là vận tốc của đối tượng và {\ displaystyle \ lambda} \ lambda là bước sóng quan sát được. Lưu ý rằng v <0 tương ứng với λ <λ0, một bước sóng blueshifted. Đường hấp thụ hoặc phát xạ đỏ sẽ xuất hiện nhiều hơn về phía cuối màu đỏ của dải hơn một đường cố định. Năm 1913 Vesto Slipher xác định Thiên hà Andromeda đã được blueshifted, có nghĩa là nó đã được di chuyển về phía Dải Ngân hà. Ông đã ghi lại quang phổ của 20 thiên hà khác – tất cả đều trừ 4 điểm trong số đó – và có thể tính vận tốc của chúng tương đối so với Trái đất. Edwin Hubble sau đó đã sử dụng thông tin này, cũng như các quan sát của chính mình, để xác định luật của Hubble: Thiên hà xa hơn từ trái đất, thì nhanh hơn nó đang di chuyển ra xa chúng ta . Luật của Hubble có thể được tổng quát hóa thành
Trong đó {\ displaystyle \ lambda _ {0}} \ lambda _ {0} are ก้าว wave phát ra, {\ displaystyle v_ {0}} v {{0} is the symbol of objects and {\ displaystyle \ lambda} \ n \ lambda is observation the steps. Lưu ý rằng v <0 tương ứng với λ <λ0, một bước sóng blueshifted. Đường hấp thụ hoặc phát xạ đỏ sẽ hiển thị nhiều hơn so với màu sắc đậm hơn một đường định dạng. Năm 1913 Vesto Slipher xác định Thiên hà Andromeda đã được blueshifted, có nghĩa là nó đã được chuyển đổi về phía Dải Ngân hà. Ông đã ghi lại dấu phẩy của 20 thiên hà khác – tất cả đều trừ 4 điểm trong số đó – và có thể sử dụng tốc độ tương ứng với Trái đất. Edwin Hubble sau đó đã sử dụng thông tin này, cũng như các chính quan sát của chính mình, để xác định quy luật của Hubble: Thiên hà xa hơn trái đất, nhanh hơn nó được di chuyển ra xa chúng ta The rule of the Hubble could be total of the permalize to
Sao nhị phân
Hai sao có kích thước khác nhau quay quanh trung tâm quần chúng. Phổ có thể được phân chia theo vị trí và vận tốc của các ngôi sao.
Giống như các hành tinh có thể bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn với các ngôi sao, các cặp sao có thể quay quanh nhau. Một số ngôi sao nhị phân là nhị nguyên hình ảnh, có nghĩa là chúng có thể quan sát thấy nhau qua kính thiên văn. Tuy nhiên, một số sao nhị phân lại quá gần nhau để được giải quyết . Hai ngôi sao này, khi xem qua một phổ kế, sẽ cho thấy một quang phổ tổng hợp: quang phổ của mỗi ngôi sao sẽ được thêm vào với nhau. Quang phổ phức hợp này sẽ trở nên dễ dàng hơn khi phát hiện khi các ngôi sao có độ sáng tương tự và lớp phổ khác nhau.
Các chương trình quang phổ có thể được phát hiện do vận tốc xuyên tâm của chúng; khi chúng quay xung quanh mỗi ngôi sao khác có thể đang di chuyển về phía trái đất trong khi một ngôi sao khác di chuyển ra, làm cho một sự dịch chuyển Doppler trong quang phổ hỗn hợp. Mặt phẳng quỹ đạo của hệ thống xác định độ lớn của chuyển động quan sát: nếu người quan sát đang nhìn vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo sẽ không có vận tốc xuyên tâm nào được thấy . Ví dụ: nếu bạn nhìn vào một băng chuyền từ bên cạnh, bạn sẽ thấy những con vật di chuyển về phía bạn và ngược lại, trong khi nếu bạn nhìn từ phía trên chúng sẽ chỉ di chuyển trên mặt phẳng nằm ngang.
Hành tinh, tiểu hành tinh và sao chổi
Các hành tinh, tiểu hành tinh và sao chổi phản ánh ánh sáng từ các ngôi sao mẹ và phát ra ánh sáng của chúng. Đối với các vật thể lạnh hơn, bao gồm các hành tinh và các tiểu hành tinh của hệ mặt trời, phần lớn lượng phát xạ ở các bước sóng hồng ngoại mà chúng ta không thể nhìn thấy, nhưng thường được đo bằng quang phổ kế. Đối với các vật thể bao quanh bởi khí, chẳng hạn như sao chổi và các hành tinh có khí quyển, việc phát xạ và hấp thụ tiếp diễn ra ở các bước sóng cụ thể trong khí, gắn với phổ của khí trên đối tượng rắn. Trong trường hợp các thế giới có bầu khí quyển dày hoặc che phủ mây hoàn chỉnh (chẳng hạn như các con khổng lồ khí, sao Kim và vệ tinh Titan của Titan (mặt trăng)), quang phổ hầu hết hoặc hoàn toàn do khí quyển một mình.
Hành tinh
Ánh sáng phản chiếu của một hành tinh có chứa các dải hấp thụ do các khoáng chất trong đá hiện diện cho các khối đá, hoặc do các nguyên tố và các phân tử có trong khí quyển. Đến nay có hơn 3.500 hành tinh ngoại đã được khám phá. Chúng bao gồm cái gọi là Hot Jupiters, cũng như các hành tinh giống Trái đất. Sử dụng quang phổ học, các hợp chất như kim loại kiềm, hơi nước, carbon monoxide, carbon dioxide và metan đều được phát hiện
Tiểu hành tinh
Tiểu hành tinh có thể được phân thành ba loại chính theo quang phổ của chúng. Các loại gốc được tạo ra bởi Clark R. Chapman, David Morrison, và Ben Zellner vào năm 1975 và tiếp tục được mở rộng bởi David J. Tholen năm 1984. Trong loại phân loại Tholen hiện nay, loại C được làm bằng vật liệu cacbon , Các loại S bao gồm chủ yếu là silicat, và các loại X là ‘kim loại’. Có những phân loại khác cho các tiểu hành tinh khác thường. Các tiểu hành tinh loại C và S là các tiểu hành tinh phổ biến nhất. Năm 2002, phân loại của Tholen đã được “tiến hóa” hơn nữa trong việc phân loại SMASS, mở rộng số các loại từ 14 đến 26 để phân tích chính xác hơn các tiểu hành tinh.
Quang phổ của sao chổi Hyakutake.
Các sao chổi bao gồm một quang phổ mặt trời phản xạ từ những đám mây bụi bao quanh sao chổi, cũng như các dòng phát xạ từ các nguyên tử khí và các phân tử kích thích huỳnh quang bởi ánh sáng mặt trời và / hoặc các phản ứng hóa học. Ví dụ, thành phần hóa học của Comet ISON ược xác định bằng phương pháp quang phổ do các dòng phát thải cyanogen (CN), cũng như hai và ba nguyên tử cacbon (C2 và C 3). Sao chổi gần đó thậm chí có thể được nhìn thấy trong X-quang như các ion gió mặt trời bay đến hôn mê là vô hiệu. Phổ tia X của sao chổi phản ánh trạng thái của gió mặt trời hơn là sao chổi sao chổi