Posebno su značajna otkrića koja su se dogodila sredinom XIX vijeka. Ona su doprinijela izgradnji astrofizike kao dominantne naučne oblasti, koja ima glavnu ulogu u savremenoj astronomiji. Godine 1859. postavljaju Gustav Robert Kirhof (1824–1887) i Robert Vilhelm Bunzen (1811–1899) osnove spektralne analize, kapitalni princip jednakosti: jedna supstancija emituje ili apsorbuje, (zrači ili upija) uvijek iste spektralne linije. Na taj način oni dokazuju da na Suncu ima istih hemijskih elemenata koji postoje i na Zemlji. Nekoliko hemijskih elemenata otkrio je u zvjezdanim spektrima 1863. Vilijam Higins (1824–1910). Mnogobrojna naučna dostignuća su omogućila da se 1865. konstituiše nova naučna oblast koja dobija i sopstveno ime – astrofizika. Tri godine kasnije, tj. 1868. Norman Lokjer (1836–1920) otkrio je na Suncu element helijum, koji je do tada bio nepoznat. Taj isti element pronađen je na Zemlji nešto kasnije, 1895. godine. Prva dvojna zvijezda otkrivena je 1889. spektroskopom na osnovu Doplerovog efekta; bio je to Mizar (u Velikom medvjedu), što je postigao astronom Edvard Pikering (1846–1919).

Sredinom XIX vijeka otpočinje primjena mnogih novih metoda, koje doprinose sve dubljem prodoru u kosmički prostor. Fotografija se u astronomskoj spektroskopiji upotrebljava od 1850-ih godina. Doplerov efekat je dobio veliki značaj za astronomiju, kada je počeo da se primjenjuje za proučavanje linijskih spektara nebeskih tijela. Na osnovu spektara prvi Anđelo Seki (1818–1878), klasifikuje zvijezde u periodu od 1860. do 1870. Krajem XIX stoljeća postalo je jasno da pojave u spektrima zavise od zvjezdane temperature, pa se na osnovu spektralne klasifikacije (spektralnog razreda), moglo ustanoviti na kojoj se temperaturi nalaze svijetleći slojevi nebeskih objekata. Zbog toga su spektri postali izuzetno značajni za bolje i detaljnije upoznavanje fizičkih i hemijskih osobina dalekih zvijezda. Fotografski katalog od oko 200.000 zvjezdanih, klasifikovanih spektara, izlazi na svjetlost dana od 1918. do 1924. godine; to je predstavljao Harvardski katalog Henrija Drapera (1837–1882).

Novi postupci omogućuju detaljniji uvid u zvjezdane fizičko-hemijske osobenosti. To je posebno urađeno na osnovu radova dvojice naučnika. Upoređivanje intenziteta zračenja zvijezda sa njihovim temperaturama, koje je 1905. godine obavio Ejnar Hercšprung (1873–1967), a dijagramom prikazao 1913. Henri Rasel (1877–1957), ukazalo je na fizičke karakteristike zvijezda. Hercšprung-Raselov dijagram (poznat pod skraćenicom HRD ili HR dijagram), odražava trenutno fizičko stanje zvijezde, njenu fizičko-hemijsku strukturu, izvor energije, kao i njen evolutivni tok. Godine 1879. Jožef Štefan (1835–1893) je eksperimentalno ustanovio, a 1884. teorijski dokazao Ludvig Boltcman (1844–1906), da je ukupan tok energije sa zagrijanog tijela srazmjeran četvrtom stepenu temperature (Štefan-Boltcmanov zakon). Tim zakonom su jačina zračenja i spektar povezani istom fizičkom veličinom – temperaturom. Detaljniji uvid u način postanka spektra, raspodjele svjetlosne jačine na različitim talasnim dužinama, kasnije će dati atomska fizika (koja se razvijala u prvoj polovini XX vijeka). Nuklearna fizika konačno će dovesti do otkrića izvora nuklearne energije na zvijezdama.

Problem nastanka svjetlosti koja pristiže sa Sunca i zvijezda, bio je velika zagonetka za naučnike tokom čitave istorije. Bilo je jasno da svjetlost stiže direktno sa površinskih slojeva zvijezda. Međutim, ostalo je neriješeno pitanje kakva je unutrašnjost i gdje se nalazi izvor koji nadoknađuje energiju odaslatu u obliku svjetlosti i toplote. Herman fon Helmholc (1821–1894) je iznio 1853, a razvio 1884. godine ideju o skupljanju Sunca i zvijezda kao izvoru energije. Na osnovu te teorije, zvijezde se skupljaju usled sopstvene privlačne sile i pritom potencijalnu gravitacionu energiju pretvaraju u toplotnu.

PRIREDIO: MILADIN VELjKOVIĆ

(NASTAVIĆE SE)

---