Gibt es einen Sterntyp, der relativ monochromatisches sichtbares Licht aussendet?

Ich habe über diese Frage zum Weltenbau und die Antworten zu monochromatischem Umgebungslicht nachgedacht , was mich zu der Frage veranlasste, ob es Sterne gibt, die relativ monochromatisches Licht emittieren (ein "sehr" schmales Band, obwohl ich keine Definition habe, aber etwas schmales genug, um den Effekt auf diesem Foto zu erzeugen, ungeachtet der atmosphärischen Effekte).

Meine Frage lautet also: Gibt es irgendeine Art von Stern, der ein extrem schmales Band sichtbaren Lichts emittiert (nicht unbedingt ausschließlich sichtbare, nicht sichtbare Wellenlängen können eingeschlossen sein), das wir entweder beobachtet oder als dessen Existenz angenommen haben? "Schmal" wie in, auf Augenhöhe mit einer Niederdruck-Natriumdampflampe .

Meine Google-Suche wird durch viel Rauschen behindert, hauptsächlich Dinge wie monochromatische Sternmuster und ein paar Treffer bezüglich nicht sichtbarer Strahlung.

Antworten (2)

In gewissem Sinne ja.

UV-Kontinuum UV-Linie

Dies ist wahrscheinlich nicht die Antwort, nach der Sie suchen, aber massereiche Sterne (O- und B-Sterne) emittieren ein sehr hartes UV-Lichtspektrum (ein UV-„Kontinuum“, dh einen breiten Wellenlängenbereich). Da diese Sterne nicht lange leben (weil sie ihren Treibstoff schnell verbrennen), neigen sie dazu, sich in den Gaswolken zu befinden, aus denen sie geboren wurden. Das UV-Licht ionisiert den umhüllenden Wasserstoff, aber die Protonen und Elektronen rekombinieren schnell. Wenn das Elektron direkt in den Grundzustand übergeht, wird ein weiteres UV-Photon emittiert, das ein weiteres Wasserstoffatom ionisieren kann. In den meisten Fällen "kaskadiert" das Elektron jedoch mehrere Ebenen hinunter und emittiert Photonen unterschiedlicher Energie, die andere Atome anregen können.

Es stellt sich heraus, dass für jeweils 3 vom Stern emittierte ionisierende Photonen 2 schließlich – nach mehreren Wechselwirkungen – zu dem Photon führen, das der Energiedifferenz zwischen dem ersten angeregten Zustand und dem Grundzustand entspricht; der sogenannte "Lyman a " Photon mit einer Wellenlänge von 1216 Ångström (121,6 nm). Obwohl es aufgrund der thermischen Bewegung der Atome und insbesondere aufgrund der resonanten Streuung von Lyman zu einer gewissen Verbreiterung kommt a auf neutralem Wasserstoff ist das Ergebnis, dass das meiste Licht dieser Sterne in eine einzelne, sehr schmale (in der Größenordnung von einigen Ångström) Emissionslinie umgewandelt wird, dh sehr nahe an monochromatischem Licht.

Diese Sterne sind wahrscheinlich selten von Planeten umgeben (da der Strahlungsdruck dazu neigt, die Partikel wegzublasen, die zum Bau von Planeten verwendet werden), und selbst wenn dies der Fall wäre, finden diese Prozesse weiter von den Sternen entfernt statt, als die Planeten wären. Aber wenn Sie eine junge Galaxie beobachten, deren Spektrum von jungen Sternen dominiert wird, die Lyman a Emissionslinie ist oft das einzige sichtbare Licht.

UV-Linie sichtbare Linie

Der Lymann a noch im UV und damit für den Menschen unsichtbar. Da Licht jedoch rotverschoben ist, während es durch das expandierende Universum wandert, ist Lyman a -emittierende Galaxien, die weit genug entfernt sind, werden ihre Emissionslinie in den sichtbaren Bereich tragen. Da die kürzeste sichtbare Wellenlänge 400 nm beträgt, muss sie um einen Faktor rotverschoben werden 400 / 121.6 = 3.3 (dh z = 2.3 ), was einer Entfernung von 18,6 Milliarden Lichtjahren entspricht (aber wenn es weiter als 25,5 Milliarden Lichtjahre entfernt ist, verschiebt es sich ins Infrarot und wird wieder unsichtbar). Beachten Sie jedoch, dass dies nur im Prinzip gilt; solche Galaxien sind viel zu dunkel, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein. Um sie zu sehen, müssen Sie ein Teleskop und eine Kamera verwenden.

Wie in der anderen Antwort angegeben, emittieren Sterne normalerweise eine gute Annäherung an Schwarzkörperstrahlung .

Unter bestimmten Bedingungen kann ein Stern jedoch monochromatische Mikrowellen aussenden. Dies wird als MASER bezeichnet . Dazu muss der Stern entweder sehr kühl sein (da die Emission von Molekülgas stammt) oder in eine Sternentstehungsregion eingebettet sein – im letzteren Fall ist es nicht der eigentliche Stern, der die Strahlung aussendet, sondern die Molekülwolke, in die er eingebettet ist in.

Jetzt ist das "normale" Sternenlicht immer noch vorhanden, selbst wenn Sie einen MASER haben, und die Emission ist stark gerichtet. Wenn Sie also aus der falschen Richtung auf den Stern schauen, sehen Sie den MASER möglicherweise nicht, und er wird nicht rein monochromatisch sein, aber die MASER-Emission könnte ziemlich dominant sein.