Но почему отдельные элементы вообще что-то там излучают? Чем они там светят?
Пространство наполнено электромагнитным излучением: рентгеновским, ультрафиолетовым, гамма-частицами, а еще свободными электронами. Всё это добро не всегда слоняется без дела, например, оно может наткнуться на водород (коего в космосе хватает) и провзаимодействовать с ее электроном.
Как мы уже не раз говорили, в одном из сценариев это взаимодействие приводит к тому, что электрон, наевшись лишней энергии, возбуждается и перескакивает на более высокий энергетический уровень в атоме.
Побыв на этом уровне, выругавшись, электрон валится обратно, откуда пришел. Разница в энергии между этими двумя уровнями высвободится электроном в виде электромагнитного излучения.
Если случается так, что это высвобожденное электромагнитное излучение будет в оптическом, т.е. видимом диапазоне, то мы сможем его уловить в виде оптического же спектра, о котором говорили ранее.
Т.к. энергетические уровни, на которых может почивать электрон, строго определены для каждого элемента, то и набор линий в спектре для этого элемента тоже строго детерминирован.
В видимом диапазоне света у водорода шесть линий. А ведь это самый простой из всех элементов. Для более сложных элементов и спектры становятся более сложными. У гелия уже девять линий, а у железа счет идет на десятки.
Важно помнить, что оптическое излучение – это только одна из возможностей выброса лишней энергии при перескоке электрона с более высокого уровня на более низкий. В действительности испускаемое излучение может быть и гораздо более высокой и гораздо более низкой энергии.
И это замечательно, потому что мы умеем регистрировать и такое излучение, что дает нам дополнительные возможности по изучению далеких космических объектов. Радиотелескопами, например.
