Спектры поглощения звезд

Еще в 1941 г. У. Адаме и А. Мак-Келлар, исследуя спектры поглощения звезд, обратили внимание на то, что в оптическом спектре молекулярного облака, расположенного на луче зрения между Землей и звездой Змееносца, одна из линий молекулы CN оказалась расщепленной на три компонента с длинами волн 387,46; 387,58 и 387,40 нм. Появление первой линии могло быть связано с переходами молекул CN из основного в колебательное состояние, однако причины появления двух «стальных компонентов долгое время оставались невыясненными.

Уже после открытия микроволнового фона советский астрофизик И. С. Шкловский и независимо Дж. Филд и Н. Дж. Вулф дали интерпретацию этому эффекту как возникающему в результате возбуждения молекул циана квантами фонового микроволнового излучения. Оказалось, что для  объяснения результатов Адамса и Мак-Келлара необходимо, чтобы эффективная температура микроволнового фона на длине волны 2,63 мм была равна как раз 2,7 к, а это прекрасно согласовалось с данными по другим диапазонам.

Итак, уже к концу 60-х годов стало ясно, что в интервале длин волн от 70 см до 3. мм распределение спектральной плотности энергии микроволнового космического фона их следует хорошо известному в теории излучения закону Релея-Джинса. Этот результат чрезвычайно важен. Дело в том, что распределение Релея-Джинса является частным случаем так называемого планковского закона распределения числа квантов по энергиям (или по длинам волн), характерного для ситуаций, когда излучение и, например, электроны находятся в состоянии термодинамического равновесия. В качестве примера возникновения такого распределения можно привести замкнутый сосуд, внутренняя поверхность которого идеально отражает электромагнитные волны и который заполнен высокотемпературной электрон-позитронной плазмой и излучением.

В этом идеализированном примере можно указать целый ряд микропроцессов, которые сопровождают акты взаимодействия электронов, позитронов и излучения между собой. К их числу относятся процессы упругою и неупругого рассеяния гамма-квантов на электронах и позитронах; аннигиляция электрон-позитронных пар и их «рождение» при столкновении двух фотонов и т. д. Важно, что вся эта достаточно сложная цепь взаимопревращений элементарных частиц приводит в конечном итоге к установлению термодинамически равновесного состояния, когда в системе в среднем сохраняется число частиц каждого сорта.

Читайте также:
Правдивые рассказы о звездах.
Из чего состоит солнечная система?
Узнайте что такое фотопреобразователи.
Вы знаете из чего образуется космическая пыль?
Кресло пилот.
Какая форма земли?