Righe spettrali: formazione, shift, allargamento

Tutti gli oggetti astronomici osservabili da Terra, emettono della radiazione che viene riprocessata diverse volte prima di essere catturata da chi la sta osservando. Essa può attraversare zone con caratteristiche Fisiche diverse, ma ogni volta che ciò accade la radiazione subisce delle modifiche nella sua natura, in particolare avviene la formazione di quelle che vengono definite "righe spettrali". Nel campo dell'astrofisica le righe spettrali assumono un ruolo fondamentale: grazie ad esse siamo in grado di derivare, dall'osservazione di una sorgente, una quantità di informazioni davvero importante. Ogni elemento dello spettro è indicativo di un dato processo che la radiazione ha affrontato durante il suo percorso, attraverso esso si possono ricavare informazioni come: - La composizione della nube attraversata dalla radiazione, poichè ogni elemento chimico ha le proprie righe caratteristiche. - L'abbondanza di ogni elemento chimico che genera delle righe (o meglio delle bande), che si deduce dalla profondità della riga stessa. -La temperatura dell'oggetto studiato, che è deducibile sia dalla larghezza delle righe, sia dalle righe presenti. -La distanza e il moto relativo dell'oggetto rispetto all'osservatore, ricavabili dall'effetto Doppler. Questi argomenti verranno trattati in questo breve elaborato, dove vedremo: la trattazione dell'equazione del trasporto radiativo, utile a capire come si formano le righe spettrali sia in emissione che in assorbimento; i coefficienti di Einstein, che sono indicatori della probablità che una data transizione possa avvenire o meno; l'effetto Doppler, che causa lo shift delle righe e indica la distanza dell'oggetto studiato; i vari tipi di allargamento delle righe spettrali, le cause e le informazioni che ne possiamo derivare; infine alcuni particolari casi astrofisici.