الطيف Spectrum

من قوس قزح إلى بصمات العناصر

حين يمر ضوء الشمس في منشور زجاجي، أو في قطرات المطر، يتفرق إلى ألوانه: الأحمر ثم البرتقالي ثم الأصفر ثم الأخضر ثم الأزرق ثم البنفسجي، وهذا هو الطيف. لكن الفلكيين حين فرّقوا ضوء الشمس والنجوم بأجهزة دقيقة وجدوا فيه خطوطاً داكنة رفيعة في أماكن ثابتة.

سبب هذه الخطوط أن كل عنصر، كالهيدروجين أو الصوديوم أو الحديد، يمتص ألواناً محددة من الضوء لا يمتص غيرها، فإذا مر ضوء النجم في غازات جوه، ظهرت مكان هذه الألوان خطوط داكنة، فهي بصمة كل عنصر. من هذه البصمات عرف العلماء أن النجوم تتكون في أغلبها من الهيدروجين والهيليوم، بل اكتشفوا الهيليوم في طيف الشمس قبل أن يجدوه على الأرض.

ماذا يخبرنا الطيف أيضاً؟

ما نقيسه في الطيف	ما نعرفه منه
مواضع الخطوط الداكنة	العناصر التي يتكون منها النجم
اللون الأقوى في الطيف وقوة الخطوط	حرارة سطح النجم، ومنها النوع الطيفي
انزياح الخطوط كلها نحو الأحمر أو الأزرق	هل يبتعد الجرم عنا أم يقترب، وبأي سرعة

انزياح الخطوط نحو الأحمر هو الانزياح نحو الأحمر، ومنه عرف العلماء أن الكون يتمدد. بالطيف نفسه يحلل تلسكوب جيمس ويب ضوء النجوم المار في أجواء الكواكب الخارجية، فيكشف الغازات فيها.

كيف تراه بعينك؟

لا تحتاج جهازاً لترى أول درجات الطيف، فألوان النجوم نفسها جزء منه، فقارن في ليالي الشتاء بين لون رجل الجبار الأزرق المائل إلى البياض ولون منكب الجوزاء البرتقالي المحمر في كوكبة الجبار، فالفرق في اللون فرق في الحرارة. إن وضعت قرصاً مدمجاً قديماً بزاوية تحت مصباح الشارع، رأيت ضوءه يتفرق ألواناً وخطوطاً، كأنه مطياف صغير.