sentimeter.
Aan die ander uiterste van die elektromagnetiese spektrum lê die radiogolwe met hul lang golflengtes en lae frekwensies, waarvan die afstand tussen die kruine wissel tussen 10 m en selfs ’n kilometer!
Sigbare lig se golflengtes is ook kort: tussen 4 000 Å en 7 000 Å. Die meeste van die elektromagnetiese golwe wat uit die ruimte op ons aangesnel kom, loop hulle vas teen die atmosfeer, net soos die deinings van die see deur rotse verpletter word.
Eintlik is dit net sigbare liggolwe, sommige radiogolwe, en weinig infrarooi en ultravioletgolwe, wat behoorlik deur die atmosfeer kan dring, en selfs dié word soms erg verwring of gedeeltelik geabsorbeer.
In volgorde van die hoogste (die energiekste) tot die laagste frekwensies het die gammastrale die hoogste frekwensie, gevolg deur X-strale, ultravioletstrale, die skrefie sigbare lig, infrarooi golwe, mikrogolwe en laastens die kort-, medium- en langgolflengteradiogolwe met die laagste frekwensie.
Radargolwe is maar net radiogolwe met hoër frekwensies. Gammastrale, die energiekste golwe met die hoogste frekwensie en kortste golflengte, kan net so min deur die atmosfeer dring soos lig deur ’n muur kan skyn. Dit word deur die boonste lae van die atmosfeer geabsorbeer en weerkaats.
Gammastrale is uitermate energiek en word in die ontsettende ontploffings en energievrystellings diep in die hemelruim opgewek, miljoene ligjare van ons af.
Ná gammastrale is die X-strale die volgende energiekste strale met die hoogste frekwensie. Dié kan ook nie deur die atmosfeer dring nie, en kan gevolglik ook nie met instrumente gemeet word wat op die aarde is nie.
X-straalsterrekunde het maar onlangs begin. In die sestigerjare is dit die eerste keer deur middel van kortafstandvuurpyle waargeneem. Sedert die sewentigerjare word X-straalbronne ernstig bestudeer deur middel van satelliete wat in bane om die aarde wentel. Etlike honderde X-straalbronne is reeds ontdek.
Tussen die X-strale en die sigbare lig (die golfies word steeds minder energiek) is die ultravioletstrale. Die atmosfeer absorbeer ook baie van hierdie strale. Ná die sigbare ligstrale, en nóg minder energiek (met gepaardgaande laer frekwensie), volg die infrarooi strale.
Nóg minder energiek is die radiogolwe. Hiervan kan net die energieke golwe met hul korter golflengtes en hoër frekwensies deur die ionosfeer dring en op aarde opgevang word. Die minder energieke radiogolwe met hul langer golflengtes word deur die ionosfeer in die ruimte teruggekaats.
Van ál die elektromagnetiese golwe wat uit die hemelruim op ons aanspoel, is die strokie golfies wat tussen die ultravioletstrale met hul korter golflengte en die infrarooi golwe met hul langer golflengte lê, vir ons baie belangrik. Dit is die strokie sigbare lig wat ons met die oog kan sien.
In die elektromagnetiese spektrum is die sigbare strook liggolfies net ’n haardun strepie. Die mens het nog altyd deur ’n skrefie na die sterre gekyk.
As twee kolletjies 3 mm van mekaar die breedte van die sigbare ligspektrum sou voorstel, sou die res van die elektromagnetiese spektrum van daardie twee kolletjies af strek tot by ’n ster 32,6 ligjare ver – en één ligjaar is ’n afstand van 9 460 564 614 000 km!
Die elektromagnetiese spektrum. Die skets is nie volgens skaal nie. Die optiese venster in die middel is oneindig smaller as wat hier weergegee word – in werklikheid minder as ’n haarbreedte.
Wat ons van die hemelruim met sigbare lig kan waarneem, selfs met die hulp van kragtige teleskope, is uiters min. As ons werklik die heelal wil bestudeer, moet ons buite die atmosfeer gaan sodat al die golwe van die elektromagnetiese spektrum opgevang kan word.
Met die Hubble-ruimteteleskoop wat die Amerikaners in ’n baan om die aarde ver bokant die atmosfeer geplaas het, is meer van die heelal ontdek as in al die vorige eeue saam.
Tientalle ruimtetuie is in die lugruim bokant die aarde geplaas wat al die strale van die spektrum kan waarneem. Die waarneming van elke golflengte van die elektromagnetiese spektrum het ’n gespesialiseerde sterrekundige studieveld geword.
Die skrefie lig waarmee ons kan sien, is eintlik ’n bundel lig waarin al die sigbare golflengtes saamgebondel is. Dit lyk vir ons wit. Al die golfies van daardie bondel het egter nie dieselfde golflengte nie.
As die lig vir ons wit lyk, is dit omdat ál die sigbare golflengtes saamgevleg is. Met ’n prisma kan dit ontrafel word en ons sien dit dan opgebreek in die kleure van die reënboog.
In volgorde is die kleure van die golfies met ’n kort golflengte (hoë frekwensie) tot dié met ’n lang golflengte (lae frekwensie) soos volg: violet, blou, groen, geel, oranje en rooi. Die verskillende kleure is dus golfies van verskillende golflengtes en frekwensies.
Sommige hemelliggame straal golwe oor so te sê die hele elektromagnetiese spektrum uit. In die sigbare deel kan die spektrum regstreeks waargeneem word. Val dit buite die sigbare deel, word dit met fotografiese of elektroniese toestelle waargeneem. Baie van dié waarnemingsapparate is aan boord van ruimtetuie.
Feitlik alle inligting wat sterrekundiges van die verre dele van die heelal ontvang, word deur middel van elektromagnetiese straling verskaf. Dit is dus lig in verskillende golflengtes: sigbare lig, radio-, infrarooi en mikrogolwe, X-strale en gammastrale. Deur hierdie boodskappers uit die uithoeke van die heelal te bestudeer, kan sterrekundiges ’n beeld van die heelal saamstel.
Alles straal golwe uit
Die koudste koud wat kán bestaan, die absolute nulpunt van temperatuur, die absolute zero-temperatuur, is -273 ºC. Wetenskaplikes gebruik hul eie temperatuurskaal wat hulle die Kelvin-skaal noem. Die absolute nulpunt, naamlik -273 ºC, is ook nul grade K (Kelvin). Daar word egter nie van grade Kelvin geskryf of gepraat nie. Dit is net X Kelvin.
Die Kelvin-skaal is genoem na die Britse fisikus en elektriese ingenieur William Thomson, eerste baron Kelvin van Largs (1824-1907). Hy was ook die leier van die projek waardeur die eerste transatlantiese telegraafkabel gelê is.
Alles wat warmer as die absolute nulpunt is, straal elektromagnetiese golwe uit, bloot omdat dit warmte het. Soos jy nou daar sit, straal alles in die kamer golwe uit: die stoel, die tafel, die mure, die radio, die matte, die horlosie teen die muur, die blaaie van die boek. Jy is waarskynlik die voorwerp wat die meeste golwe uitstraal, omdat jy die warmste voorwerp in die kamer is, tensy jy besig is om ’n koppie tee te drink, of as daar ’n kat êrens opgekrul lê, of as ’n verwarmer aangeskakel is.
Hoe warmer ’n voorwerp, hoe meer golwe word uitgestraal, en hoe meer van die golwe het korter golflengtes. Koelerige voorwerpe in die kamer straal merendeels infrarooi en radiogolwe uit. ’n Vuur in die kaggel straal egter hoofsaaklik infrarooi asook hoër energie uit, en dus ook sigbare lig, waarvan die golflengtes korter as infrarooi is.
Strale met hoë energievlakke is baie skadelik vir lewende weefsel. Ons word ons lewe lank blootgestel aan die bestraling deur violet- en ultravioletstrale, veral as ons sonbrand, maar dié golwe word doeltreffend deur die osoonlaag in die stratosfeer gefiltreer sodat baie min ons tref. As ons aan die bestraling van X-strale blootgestel was, sou ons binne ’n maand gesterf het, maar gelukkig skerm die atmosfeer alle X-strale af.
Die kosmos ontwikkel geweldige hoeveelhede X-strale. Sterrekundiges bestudeer hierdie ontsaglike hoeveelhede energieke X-strale met groot belangstelling. In die afgelope dekades is verstommende ontdekkings oor die X-straalbronne gemaak.
Die helderste bronne in ons eie sterrespiraal is dubbelsterre wat so woes om mekaar slinger dat daar ’n uitruiling van massa is. Verskeie aktiewe galaksies en kwasars is dowwe X-straalbronne.
Veral interessant is die voorwerpe wat in 1975 ontdek is en wat X-straaluitbarsters genoem is. Dié raaiselagtige voorwerpe skiet skerp sarsies
X-strale uit, wat na ’n minuut of wat bedaar. Die vermoede is dat die uitbarstings veroorsaak word deur rukkerige massa-uitruilings tussen dubbelsterre.
Die sigbare gedeelte van die spektrum is vir ons belangrik omdat ons oë dit kan opvang en verwerk sodat ons daarmee