اگر نشانه هایی از حیات در سیاره دیگری کشف شود، با یک اسپکتروگراف پیدا می شوند.
طیف سنجی یکی از ابزارهای مورد علاقه ستاره شناسان برای کمک به درک جهان است. سیارهها، ستارگان و کهکشانها بسیار دور هستند و نمیتوان آنها را در آزمایشگاه بررسی کرد. خوشبختانه اطلاعات بسیار مهمی در مورد این اجسام دور در نوری که با تلسکوپ تشخیص می دهیم وجود دارد.
اما نور یک کتاب باز نیست. برای خواندن، نور باید به رنگ های مختلف (یا طول موج) تقسیم شود، به همان روشی که قطرات باران نور را پراکنده می کنند و رنگین کمان را تشکیل می دهند. نیوتن این رنگین کمان رنگ ها را طیف نامید.
اولین کاربرد نجومی طیفسنجی در تجزیه و تحلیل نور خورشید توسط Fraunhofer و Kirchhoff در اوایل قرن 19 بود. انتظار می رفت که نور سفید ساطع شده از خورشید هنگام عبور از یک منشور رنگین کمان تمیزی تولید کند. اما، برای اولین بار، الگوی خطوط تیره نیز مورد توجه قرار گرفت. این خطوط غیرمنتظره «اثرانگشتی» بودند که توسط عناصر شیمیایی مختلف که با نور در تعامل بودند، نقش میبندند و خطوط جذب نامیده میشوند.
زیبایی این تعامل این است که هر عنصر یا مولکول شیمیایی یک امضای منحصر به فرد در طیف ایجاد می کند، نوعی بارکد که به طور واضح یک عنصر را از عنصر دیگر شناسایی می کند. با رمزگشایی این بارکدها، طیفسنجی میتواند ویژگیهای مهم هر جسمی را که نور ساطع یا جذب میکند، آشکار کند.
طیفسنجها قطعات اساسی ابزارهای نجومی هستند و عملکرد آنها بسیار پیچیدهتر از یک منشور است. به جای یک رنگین کمان ساده، خروجی طیفی است که در آن پراکندگی نور بسیار بیشتر از رنگین کمان است. طیف ها بر روی یک آشکارساز CCD ثبت می شوند و در نهایت در فایل های کامپیوتری برای پردازش و تجزیه و تحلیل بیشتر ذخیره می شوند.
طیف یک ستاره یا هر جسم نجومی نه تنها وجود عناصر شیمیایی خاصی را نشان می دهد، بلکه از شرایط فیزیکی غالب مانند دما و چگالی نیز اطلاعاتی به ما می دهد. طیف همچنین می تواند در مورد حرکت به ما بگوید: با استفاده از اثر داپلر، می توان سرعت یک ستاره یا یک کهکشان را نسبت به زمین اندازه گیری کرد. این اثر برای کشف سیارات فراخورشیدی استفاده میشود و یک اثر مشابه به ستارهشناسان اجازه میدهد تا فاصله کهکشانها را اندازهگیری کنند. طیف همچنین حاوی اطلاعاتی در مورد میدان مغناطیسی موجود در جسم، ترکیب ماده و بسیاری موارد دیگر است.
بیشتر تلسکوپهای رصدخانهها دارای اسپکتروگراف یا حالت طیفسنجی هستند. آنها محدوده های متفاوتی از طول موج (از نزدیک به ماوراء بنفش تا مادون قرمز میانی) را پوشش می دهند و وضوح طیفی متفاوتی را ارائه می دهند (هرچه وضوح طیفی بالاتر باشد، پراکندگی نور قوی تر است، و جزئیات طیف قابل تشخیص، کوچکتر است. ).
برخی از اسپکتروگرافها در تلسکوپ بسیار بزرگ در Paranal طیفهایی با وضوح بالا مانند UVES و CRIRES تولید میکنند. دیگران طیف بسیاری از اشیاء را به طور همزمان به دست می آورند، مانند FLAMES و VIMOS. و تعداد کمی مانند KMOS، MUSE و SINFONI، حتی میتوانند طیفها را در کل میدان دید خود بگیرند ( طیفسنجی میدان انتگرال (Integral Field Spectroscopy)).
در رصدخانه لا سیلا، ابزارهای نصب شده در تلسکوپ فناوری جدید (NTT)، EFOSC2 (و سلف آن EMMI) و SOFI نیز اسپکتروگراف هستند. اما هارپس که بر روی تلسکوپ 3.6 متری ESO نصب شده است، مطمئناً یکی از معروفترین تلسکوپها به دلیل نقش اصلی خود در شناسایی سیارات فراخورشیدی است.
نسل بعدی اسپکتروگرافها، مانند اسپکتروگرافهای برنامهریزیشده برای تلسکوپ بسیار بزرگ (ELT)، فراتر از هر چیزی است که در حال حاضر میتوانیم به آن برسیم. از جمله کارهایی که امروزه نمیتوانیم انجام دهیم، اخترشناسان انتظار دارند که بتوانیم به دنبال آثار احتمالی حیات در جو سیارات فراخورشیدی مشابه زمین بگردیم. اگر نشانههایی از حیات در سیاره دیگری کشف شود، به احتمال زیاد توسط یک اسپکتروگراف خواهد بود.