Spektralanalyse – Was verrät das Licht ferner Sterne?

Der Sternenhimmel in der Nähe des kleinen Ortes Gülpe leuchtet beeindruckend hell.

Universum

Spektralanalyse – Was verrät das Licht ferner Sterne?

Mithilfe der Spektralanalyse bekommen Astronomen Informationen über die chemische Zusammensetzung von Himmelskörpern. Die Methode entwickelten Mitte des 19. Jahrhunderts Robert Wilhelm Bunsen und Gustav Kirchhof. Sie basiert auf der zuvor von Joseph von Fraunhofer gemachten Entdeckung, dass das Spektrum des Sonnenlichts an verschiedenen Stellen dunkle Linien aufweist.

Mit Licht die chemische Elemente von Sternen bestimmen

Lenkt man weißes Licht durch ein Glasprisma, werden die Lichtstrahlen je nach Wellenlänge unterschiedlich stark gebrochen. Da jede Wellenlänge einer bestimmten Farbe entspricht, wird im aufgefächerten Licht das Farbspektrum sichtbar. Fraunhofer fiel auf, dass es im Spektrum des Sonnenlichts sowie im Spektrum verschiedener Sterne dunkle Linien gibt.

Diese sogenannten Absorptionslinien rühren daher, dass bestimmte chemische Elemente in der Sternenhülle Licht mit einer ganz bestimmten Wellenlänge absorbieren. Jedes chemische Element besitzt gewissermaßen einen individuellen, ganz charakteristischen Fingerabdruck. So stellen Wissenschaftler anhand der Spektrallinien fest, welche Elemente in einem Stern vorkommen.

Andererseits gibt es in den Spektren auch noch sogenannte Emissionslinien. Sie entstehen dadurch, dass chemische Elemente angeregt werden und Licht einer bestimmten Wellenlänge ausstrahlen, was sich dann in Form von besonders hellen Linien im Spektrum niederschlägt. Analysiert man Absorptions- und Emissionslinien in einem Spektrum genau, kann man – auch über große Distanzen – präzise Angaben über das Vorhandensein chemischer Elemente in astronomischen Objekten machen.

Die Entdeckung und Entwicklung der Spektralanalyse brachte eine völlig neue Qualität in die astronomische Forschung. Seit ihrer Anwendung beobachten Wissenschaftler Himmelsobjekte nicht mehr nur, sondern analysieren sie auch auf ihre chemische Zusammensetzung.

Autor: Siegfried Klaschka

Stand: 16.06.2017, 11:00

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