Spectroscopie en 1881

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Actuellement, j'ai lu beaucoup de très vieux papiers et livres en astronomie. L'ouvrage dont je lis actuellement une partie date de 1881 et est un résumé de toutes les découvertes de l'année dans tous les domaines de la science. Pour ceux qui ne connaissent pas cette période en astronomie, le plus important était la spectroscopie. Ce n'est que 30 ans plus tôt que les chimistes et les astronomes avaient commencé à élaborer des méthodes pour étudier les spectres et avec les nouveaux outils en main, les astronomes les pointaient vers tout ce qu'ils pouvaient trouver suffisamment lumineux pour obtenir un spectre. De toute évidence, cela signifiait que la première cible était le Soleil. Ce travail fournit un instantané intéressant à une époque en développement dans l'histoire astronomique.

L'article décrit brièvement le contexte, notant que le travail de pionnier de la spectroscopie a été réalisé par Fraunhofer, Kirchoff, Angstrom et Thalen (mais parvient à laisser de côté le collègue de Kirchoff, Robert Bunsen!). Ces premiers explorateurs ont noté que, bien que les raies spectrales puissent sembler uniques, plusieurs avaient des raies qui apparaîtraient à peu près aux mêmes positions.

Une autre découverte à cette époque fut le phénomène des raies d'émission de la couronne solaire. Cela avait été officiellement découvert en 1868 lors d'une éclipse solaire, mais maintenant que les astronomes étaient au courant de l'événement, ils ont commencé à l'explorer davantage et ont découvert que de nombreuses caractéristiques n'avaient aucune explication apparente car les produits chimiques qui les provoquaient n'avaient pas encore été découverts sur Terre. . Soit dit en passant, ce serait un an après cette publication que l'hélium, l'un des principaux composants du Soleil, serait trouvé et isolé sur Terre.

Alors que les astronomes exploraient la couronne, ils ont inspecté les différentes couches et ont trouvé une chose bizarre: le magnésium est apparu plus haut dans la couronne que le sodium malgré le magnésium ayant un poids atomique plus élevé que les astronomes ont réalisé, devrait le faire couler. Bien que cela ne soit pas expliqué, je dois noter que les spectres jouent souvent des tours comme celui-ci. Il se pourrait bien que le magnésium émette simplement mieux aux températures de cette région, étant donné une surestimation de l'abondance. Ce comportement étrange, ainsi que la nature inconstante des spectres sur diverses parties du Soleil a été décrit comme «une grande vis lâche».

Une autre partie de l'article fournit un autre instantané quelque peu humoristique de ce moment de l'histoire alors que l'écrivain remarque à quel point différent le Soleil vient de la Terre. Il déclare: "Il était difficile d'imaginer une différence plus forte entre deux masses de matière que la constitution chimique du soleil incandescent et de la Terre, qui se refroidit maintenant." Il se demande si les planètes ont peut-être évolué à partir d’étoiles défaillantes dans lesquelles «l’immense température du Soleil n’a pas permis à une évolution complexe de formes complexes de matière chimique de se produire». Bien que cela puisse sembler étrange, le tableau périodique n’a été élaboré que 12 ans auparavant et la création d’éléments lourds ne sera bien comprise que dans les années 50.

De même, la confusion sur les raies spectrales variables entre les étoiles est apparente bien que l'auteur montre que les réponses étaient déjà en cours d'élaboration, bien qu'elles ne soient pas encore complètement étoffées. Il cite Angstrom en déclarant: "En augmentant successivement la température, j'ai constaté que les raies des spectres varient en intensité d'une manière extrêmement compliquée, et par conséquent de nouvelles raies peuvent même se présenter si la température est suffisamment élevée".

Dans ce seul éclair, Angstrom avait prédit une méthodologie par laquelle les astronomes pourrait ont commencé à classer les étoiles. Malheureusement, la norme de classification avait déjà été établie et il faudrait au siècle prochain pour que les astronomes commencent à classer les étoiles par température (grâce au travail d'Annie Jump Cannon). Cependant, l'auteur démontre qu'une enquête était en cours sur la relation entre la température et l'intensité de la ligne. Ce travail pourrait éventuellement se connecter à notre compréhension moderne des températures stellaires.

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