Спектры звезд, свет которых (собранный с помощью телескопа) тоже можно направить в спектроскоп, похожи на спектр Солнца. И по их темным линиям мы можем определить химический состав звездных атмосфер так же, как мы определили химический состав солнечной атмосферы по темным линиям спектра Солнца.
Оказывается, химический состав атмосфер звезд мало отличается от химического состава Солнца и нашей Земли. Во всяком случае (это чрезвычайно интересно и важно), ни на Солнце, ни на звездах не найдено таких химических элементов, которые не были бы известны на Земле. Напомним, что и газ гелий, который сначала был обнаружен на Солнце, потом был найден на Земле.
По четкости, с которой видны темные линии спектров Солнца и звезд, можно определить долю каждого химического вещества в составе их атмосфер.
Таким путем ученые установили, что даже количественно химический состав атмосфер Солнца и звезд очень похож на количественный химический состав земной коры. Это подтверждает материальное единство Земли и вселенной, вопреки религиозным утверждениям о мнимом отличии земного от всего небесного.
Самый легкий из всех газов, из всех химических элементов — водород — составляет на Солнце 42 процента по весу. На долю кислорода приходится 23 процента по весу. Столько же приходится на долю всех металлов, вместе взятых. Углерод, азот и сера составляют вместе 6 процентов от состава солнечной атмосферы. И только 6 процентов приходится на все остальные элементы.
Надо учесть, что атомы водорода легче всех остальных. Поэтому их число далеко превосходит число всех других атомов. Из каждой сотни атомов в атмосфере Солнца и звезд девяносто атомов принадлежит водороду.
НЕОБЫКНОВЕННЫЕ ЗВЕЗДЫ
Спектральный анализ позволяет открывать нам многое из того, что совсем не видно глазу. Приведем интересный пример.
Есть такие звезды, которые, если рассматривать их в телескоп, оказываются двойными, то-есть каждая состоит из двух звезд. И обе они обращаются одна около другой по закону всемирного тяготения, так же как наша Земля обращается вокруг Солнца. Иногда из этих двух солнц одно бывает красным, другое — голубоватым. Представьте себе, какая поразительная игра красок, какая удивительная смена дней должна происходить на какой-нибудь планете, обращающейся около одного из этих солнц. Голубой день следует за красным, а иногда на небе одновременно сияют два цветных солнца. Природа и в мире звезд бесконечно разнообразна.
Есть такие двойные звезды, которые либо очень близки одна к другой, либо находятся от нас так далеко, что их свет сливается вместе, даже если рассматривать эти звезды в самые сильные телескопы. И в этих случаях, когда телескоп никак не может нам помочь установить, что здесь — одна звезда или две, спектральный анализ безошибочно вскрывает картину, точно устанавливает истину. Поясним, как это происходит.
Свет звезд, очень близких одна к другой, сливается. В таком виде он попадает в наш спектроскоп. Но при своем взаимном обращении звезды поочередно движутся одна к нам, а другая от нас, и поэтому спектры их — один относительно другого — смещаются. Тогда в слившемся спектре двух звезд мы замечаем, что одни линии смещаются к фиолетовому концу спектра, а другие — к красному, и наоборот. Известный советский ученый А. А. Белопольский доказал на опытах, что смещение спектральных линий происходит вследствие движения источника света относительно наблюдателя. А отсюда мы заключаем, что одни линии спектра в одном случае принадлежат одной звезде, а другие — другой.
Двойные звезды настолько «выдают» себя по спектру, что мы не только узнаем о их существовании, но даже можем определить время их обращения, скорость, с которой они движутся как одна относительно другой, так и обе вместе по отношению к нам.
Спектральный анализ помог окончательно «разоблачить» истинную природу звезды, которую арабы в древности прозвали Алголем, то-есть «звездой дьявола».
Дело в том, что большую часть времени яркость Алголя в созвездии Персея остается постоянной, затем в течение четырех с половиной часов его яркость начинает ослабевать и, ослабев в несколько раз, в течение следующих четырех с половиной часов снова восстанавливается. Позднее выяснилось, что такие падения блеска происходят строго периодически: через каждые 2 дня 20 часов 49 минут яркость Алголя становится наименьшей.