Năm 1835, triết gia Auguste Comte nêu một ví dụ về giới hạn tri thức: thành phần hoá học của các ngôi sao, ông viết, là thứ nhân loại vĩnh viễn không thể biết. Chưa đầy ba mươi năm sau, người ta đã biết.

Vạch tối là gì

Khí quyển của ngôi sao hấp thụ đúng những bước sóng mà nguyên tử trong đó có thể hấp thụ. Mỗi nguyên tố có một bộ bước sóng riêng, cố định, không thể nhầm — như vân tay. Chiếu ánh sáng sao qua lăng kính, chỗ nào thiếu chính là chỗ có nguyên tố đó.

Ba thứ đọc được ngay

Nhiệt độ hiện ra ở chỗ đỉnh phát xạ nằm đâu và vạch nào đậm. Sao nóng cho vạch heli, sao nguội cho dải phân tử titan oxit.

Vận tốc đọc từ độ dịch vạch. Vạch dịch về phía đỏ nghĩa là đang lùi xa, dịch về phía tím nghĩa là đang tiến lại. Đây là cách phát hiện phần lớn hành tinh ngoài hệ Mặt Trời đầu tiên: ngôi sao lắc lư quanh khối tâm chung với hành tinh.

Áp suất và trọng lực bề mặt đọc từ độ rộng vạch. Nhờ đó phân biệt được sao khổng lồ với sao lùn dù nhiệt độ như nhau.

Một dải cầu vồng có kẻ vạch chứa nhiều thông tin hơn một tấm ảnh đẹp của cùng ngôi sao đó.