Righe spettrali: formazione, shift, allargamento

Tutto quello che si può vedere quando si alza lo sguardo in cielo è dato dalle stelle e dalla luna, il resto è buio. Quasi tutte le informazioni che si hanno sul cielo, esclusi i meteoriti e le onde gravitazionali, si ricavano da onde elettromagnetiche. Si osservano le emissioni di varie sorgenti, e senza avere altri dati si possono trarre conclusioni di grande importanza; basti pensare che si conosce la composizione del Sole senza averne mai analizzato un "pezzo" sulla Terra. Lo scopo di questo elaborato è dunque quello di evidenziare le potenzialità di informazione contenute all'interno di quello che viene chiamato "spettro elettromagnetico" e quanto queste permettano una comprensione della chimica presente nell'Universo. In particolare si analizzano le righe spettrali e le loro proprietà. Queste vengono formate tramite transizioni di elettroni su vari livelli energetici e dipendono quindi dall'ambiente che circonda gli atomi e su ciò che si trova lungo la linea di vista tra l'osservatore e la sorgente. Si studia la loro posizione e il loro spostamento lungo lo spettro e come questo porti informazioni sul moto della sorgente. Tramite la larghezza delle righe spettrali si possono dedurre le condizioni fisiche in cui si trovano gli atomi che compiono la transizione, tra cui la temperatura, l'abbondanza della popolazione atomica e la pressione. Le righe spettrali permettono infine anche di dedurre la presenza di un campo magnetico, in quanto quest'ultimo provoca una separazione delle righe in più sottolivelli a seconda della sua intensità. Lo studio dello spettro elettromagnetico ha dunque numerosi risvolti pratici nella comprensione dello spazio, come ad esempio la scoperta della forma e della rotazione della Via Lattea, pertanto è fondamentale conoscerne le proprietà caratterizzanti, così da poter comprendere sempre meglio i misteri che l'Universo continua a celare, dalla materia oscura all'origine del Big Bang.