چگونه طیف‌سنجی ما را از ماهیت جهان آگاه می‌کند؟

با مطالعه طیف، یک ستاره شناس قادر است بگوید ستاره ای که بیلیونها مایل از ما دور است از چه عناصری تشکیل یافته و نیز ما را از درجه حرارت، شکل و سرعت حرکت و موقعیت آن نسبت به زمین، آگاه کند. طیف شامل خطوطی است که نور سفید هنگام عبور از منشور، منحرف و شکسته می‌شود. در سرتاسر طیف علاوه بر سایه رنگها، صدها خطوط موازی وجود دارد. که به افتخار کاشف آن‌ها «فرانهوفر» نامیده شدند.

هر عنصر شیمیایی در حالت بخار با گازی شکل در روی طیف، خطوط مشخصی را اشغال می‌کند. این خطوط هنگامی‌که یک عنصر گرم و گداخته می‌شود، به‌جای رنگها، در داخل طیف قرار می گیرند. این بدان معنی است که دانشمندان می‌توانند پی ببرند که هر جسم از چه موادی تشکیل‌شده است. هر عنصر، دارای خطوط تیره یا طیف جذبی بخصوصی، متفاوت با سایر عناصر می‌باشد. به سادگی با مقایسه طیف مواد مختلف در داخل آزمایشگاه، می‌توان به عناصر تشکیل دهنده آن پی برد.

بهمین دلیل فیزیکدانان می‌توانند بفهمند که هر طیف، نشانه وجود چه عناصری است. بعبارت دیگر، هر عنصر خود را به‌صورت طیف مشخصی از رنگها، نشان می‌دهد.

ازآنجائیکه درجه حرارت، سبب تغییر وضعیت خطوط عناصر در طیف می‌شود، اخترشناسان می‌توانند اطلاعات زیادی راجع به دمای ستارگانی که بیلیونها مایل دورتر از ما هستند، در اختیار ما قرار دهند. هنگامی‌که ستاره ای بطرف ما حرکت کند، خطوط در طیف در انتهای آن برنگ بنفش در می آیند. و وقتی‌که ستاره ای از ما دور می‌شود، خطوط طیف در انتها، قرمز رنگ می‌شود. بوسیله این تغییر و جانشین شدن رنگها، دانشمندان سرعت برخی از ستارگان را در فضا محاسبه می‌کنند که با سرعت ۱۵۰ مایل در ثانیه در حرکتند.