Glossary term: Espectro
Description: Un arcoíris se forma cuando las gotas de agua descomponen la luz en sus colores elementales, desde el violeta, el azul y el verde, hasta el amarillo, el naranja y el rojo. Cada color corresponde a un rango de longitudes de onda, y los colores del arcoíris se ordenan por orden creciente de longitud de onda, desde el violeta hasta el rojo. Este tipo de descomposición de la luz —o de la radiación electromagnética en general— en diferentes longitudes de onda se denomina espectro.
La radiación electromagnética es una mezcla de partículas de luz llamadas «fotones». Crear un espectro equivale a clasificar los fotones por energía y registrar cuántos fotones hay en cada rango de energía dado. Según una ley básica de la mecánica cuántica, esto equivale a clasificar la luz por frecuencia, lo que constituye otra forma de registrar un espectro.
Si la cantidad de energía varía de forma continua con la longitud de onda (o la energía del fotón, o la frecuencia), el espectro se denomina continuo. Por el contrario, las caídas o picos pronunciados en un espectro en determinadas longitudes de onda se denominan líneas de absorción y de emisión, respectivamente. Dichas líneas surgen debido a transiciones entre diferentes niveles de energía dentro de los átomos o moléculas (o incluso de los núcleos atómicos), que absorben o emiten radiación en longitudes de onda específicas. Por ejemplo, en la luz visible, las estrellas muestran espectros continuos con líneas de absorción. Las líneas contienen información sobre la composición química de una estrella. El análisis de los espectros se conoce como espectroscopia; los instrumentos que permiten registrar los espectros se denominan espectroscopios, espectrómetros o espectrógrafos.
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24 Hours of Rainbow
Caption: Honorable mention in the 2023 IAU OAE Astrophotography Contest, category of Still images taken exclusively with smartphones/mobile devices.
This panoramic view taken with a smartphone of Livorno, Italy, showcases a series of vivid rainbows captured on three different days in December 2021. Rainbows are the result of sunlight being refracted by water droplets suspended in the air, typically after rainfall or during misty conditions. The water droplets act like a prism, breaking up (refracting) the sunlight into the various colours. The different wavelengths of light are refracted by different amounts, which is why we see this layering of colours. The photographer skillfully merged the most remarkable shots taken on different days to highlight the diverse sizes and brilliance of these rainbows. The locations at which the rainbows appear to be centred are different because each rainbow appeared when the Sun was at a different position in the sky. This composite image beautifully captures the transient yet mesmerising allure of rainbows, illustrating their fleeting appearance and gradual dissipation influenced by the shifting atmospheric conditions.
Credit: Fabrizio Guasconi/IAU OAE (CC BY 4.0)
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Espectro de una estrella tipo O
Caption: Espectro de la estrella tipo O HD 235673 con la longitud de onda en nanómetros en el eje de abscisas y el flujo en el eje de ordenadas. La parte superior del gráfico muestra el mismo espectro, pero con zonas brillantes para las longitudes de onda de alto flujo y zonas oscuras para las longitudes de onda de bajo flujo. El color de la línea entre 400 nm y 700 nm corresponde aproximadamente al color en que el ojo humano vería la luz de esa longitud de onda. Por debajo de 400 nm y por encima de 700 nm, donde el ojo humano puede ver poca o ninguna luz, las líneas son de color azul y rojo, respectivamente.
Las líneas negras muestran las líneas de absorción espectral causadas por átomos e iones de diferentes elementos de la atmósfera de la estrella. Estos átomos e iones absorben en longitudes de onda específicas, provocando líneas nítidas y oscuras en el espectro. La intensidad de estas líneas depende de la temperatura de la atmósfera de la estrella. Dos estrellas formadas por la misma mezcla de elementos pueden tener espectros con conjuntos de líneas muy diferentes si sus atmósferas tienen temperaturas distintas. En las estrellas tipo O, la característica más importante es un pequeño número de líneas causadas por el helio ionizado. Estas líneas son más intensas en las estrellas tipo O que en las estrellas más frías. Las líneas de los átomos de helio y de hidrógeno también aparecen en el espectro. El espectro tiene más flujo en el extremo azul que en el extremo rojo del espectro.
Credit: IAU OAE/SDSS/Niall Deacon
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Espectro de una estrella tipo B
Caption: Espectro de la estrella tipo B HD 258982. El color de la línea entre 400 nm y 700 nm corresponde aproximadamente al color en que el ojo humano vería la luz de esa longitud de onda. Por debajo de 400 nm y por encima de 700 nm, donde el ojo humano puede ver poca o ninguna luz, las líneas son de color azul y rojo, respectivamente.
Las líneas negras muestran las líneas de absorción espectral causadas por átomos e iones de diferentes elementos de la atmósfera de la estrella. Estos átomos e iones absorben en longitudes de onda específicas, provocando líneas nítidas y oscuras en el espectro. La intensidad de estas líneas depende de la temperatura de la atmósfera de la estrella. Dos estrellas formadas por la misma mezcla de elementos pueden tener espectros con conjuntos de líneas muy diferentes si sus atmósferas tienen temperaturas distintas. En las estrellas tipo B, las líneas más importantes son las causadas por los átomos de helio. Estas líneas son más intensas en las estrellas tipo B y más débiles en los tipos más calientes y más fríos. Las líneas de los átomos de hidrógeno también están presentes, pero no son tan intensas como en las estrellas tipo A más frías.
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Espectro de una estrella tipo A
Caption: Espectro de la estrella tipo A BD-11 1212. El color de la línea entre 400 nm y 700 nm corresponde aproximadamente al color en que el ojo humano vería la luz de esa longitud de onda. Por debajo de 400 nm y por encima de 700 nm, donde el ojo humano puede ver poca o ninguna luz, las líneas son de color azul y rojo, respectivamente.
Las líneas negras muestran las líneas de absorción espectral causadas por átomos e iones de diferentes elementos de la atmósfera de la estrella. Estos átomos e iones absorben en longitudes de onda específicas, provocando líneas nítidas y oscuras en el espectro. La intensidad de estas líneas depende de la temperatura de la atmósfera de la estrella. Dos estrellas formadas por la misma mezcla de elementos pueden tener espectros con conjuntos de líneas muy diferentes si sus atmósferas tienen temperaturas distintas. Las líneas de los átomos de hidrógeno dominan los espectros de las estrellas tipo A y son más intensas en este tipo espectral.
Credit: IAU OAE/SDSS/Niall Deacon
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Espectro de una estrella tipo F
Caption: Espectro de la estrella tipo F 2MASS J22243289+4937443. El color de la línea entre 400 nm y 700 nm corresponde aproximadamente al color en que el ojo humano vería la luz de esa longitud de onda. Por debajo de 400 nm y por encima de 700 nm, donde el ojo humano puede ver poca o ninguna luz, las líneas son de color azul y rojo, respectivamente.
Las líneas negras muestran las líneas de absorción espectral causadas por átomos e iones de diferentes elementos de la atmósfera de la estrella. Estos átomos e iones absorben en longitudes de onda específicas, provocando líneas nítidas y oscuras en el espectro. La intensidad de estas líneas depende de la temperatura de la atmósfera de la estrella. Dos estrellas formadas por la misma mezcla de elementos pueden tener espectros con conjuntos de líneas muy diferentes si sus atmósferas tienen temperaturas distintas. Las líneas de los átomos de hidrógeno, que son las más intensas en las estrellas tipo A, siguen siendo relativamente intensas en las estrellas tipo F, pero las líneas de los metales, especialmente del calcio ionizado, empiezan a ser más intensas en este tipo espectral.
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Espectro de una estrella tipo G
Caption: Espectro de la estrella tipo G UCAC4 700-069569. El color de la línea entre 400 nm y 700 nm corresponde aproximadamente al color en que el ojo humano vería la luz de esa longitud de onda. Por debajo de 400 nm y por encima de 700 nm, donde el ojo humano puede ver poca o ninguna luz, las líneas son de color azul y rojo, respectivamente.
Las líneas negras muestran las líneas de absorción espectral causadas por átomos e iones de diferentes elementos de la atmósfera de la estrella. Estos átomos e iones absorben en longitudes de onda específicas, provocando líneas nítidas y oscuras en el espectro. La intensidad de estas líneas depende de la temperatura de la atmósfera de la estrella. Dos estrellas formadas por la misma mezcla de elementos pueden tener espectros con conjuntos de líneas muy diferentes si sus atmósferas tienen temperaturas distintas. En las estrellas tipo G, las líneas de los átomos de hidrógeno son más débiles que en las estrellas tipo F y las líneas del calcio ionizado son más intensas. Las líneas de los átomos metálicos, como los átomos de hierro, sodio y calcio, también empiezan a ser prominentes.
Credit: IAU OAE/SDSS/Niall Deacon
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Hunting for spectra
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