Deplasarea albastră
Deplasarea albastră este un exemplu de efect Doppler. Acesta este efectul opus deplasării spre roșu.
Deplasarea Doppler este cauzată de mișcarea unei surse spre observator. Termenul se aplică oricărei scăderi a lungimii de undă cauzate de mișcarea relativă, chiar și în afara spectrului vizibil.
Lungimea de undă a oricărui foton sau a oricărei alte particule reflectate sau emise se scurtează în direcția de deplasare.
Deplasarea Doppler este utilizată în astronomie pentru a determina mișcarea relativă:
- Galaxia Andromeda se deplasează spre galaxia noastră, Calea Lactee, în cadrul Grupului Local. Atunci când este observată de pe Pământ, lumina sa prezintă o deplasare spre albastru.
- Componentele unui sistem stelar binar vor fi deplasate în albastru când se vor deplasa spre Pământ
- La observarea galaxiilor spiralate, partea care se rotește spre noi va avea o ușoară deplasare spre albastru în raport cu partea care se rotește departe de noi.
- Blazarii pot emite spre noi jeturi relativiste (aproape de viteza luminii) care par a fi deplasate în albastru.
- Stelele apropiate, cum ar fi Steaua lui Barnard, se deplasează spre noi, ceea ce duce la o deplasare foarte mică spre albastru.
- Deplasarea Doppler a obiectelor îndepărtate (z mare) poate fi obținută din deplasarea spre roșu cosmologică mult mai mare. Acest lucru arată mișcarea relativă în universul în expansiune.
Motivul pentru care astronomii pot spune cât de departe se deplasează lumina se datorează faptului că anumite elemente chimice, cum ar fi calciul din oase sau oxigenul pe care îl respiră oamenii, au o amprentă unică a luminii pe care nu o are niciun alt element chimic. Ei pot vedea ce culori de lumină provin de la o stea și pot vedea din ce este făcută. Odată ce știu acest lucru, ei se uită la diferența dintre locul în care se află amprenta digitală (numită linii spectrale) și locul în care ar trebui să se afle. Când văd acest lucru, pot spune cât de departe se află steaua, dacă se deplasează spre noi sau se îndepărtează de noi și, de asemenea, cât de repede se deplasează, deoarece cu cât se deplasează mai repede, cu atât mai departe sunt liniile spectrale de locul în care ar trebui să fie.
Deplasarea spre roșu și deplasarea spre albastru Doppler
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este "Doppler blueshift"?
R: Doppler blueshift este o scădere a lungimii de undă cauzată de mișcarea relativă, chiar și în afara spectrului vizibil. Aceasta apare atunci când o sursă de lumină se deplasează spre un observator.
Î: Cum pot astronomii să utilizeze deplasarea Doppler pentru a determina mișcarea relativă?
R: Astronomii pot utiliza deplasarea Doppler pentru a determina mișcarea relativă prin observarea schimbărilor în lungimea de undă a luminii provenite de la obiecte îndepărtate. De exemplu, dacă observă galaxii spiralate, partea care se rotește spre noi va avea o ușoară deplasare spre albastru în comparație cu partea care se îndepărtează de noi. De asemenea, ei pot măsura jeturile relativiste care apar cu deplasare albastră și stelele din apropiere, cum ar fi Steaua lui Barnard, care se deplasează spre noi, ceea ce duce la o deplasare albastră foarte mică.
Î: Cum știu astronomii cât de mult este deplasată lumina?
R: Astronomii știu cât de mult este deplasată lumina deoarece anumite elemente chimice, cum ar fi calciul sau oxigenul, au amprente unice de lumină pe care nu le are niciun alt element. Observând diferența dintre locul în care se află aceste linii spectrale și locul în care ar trebui să se afle, astronomii pot spune cât de departe se află un obiect, dacă acesta se apropie sau se îndepărtează de ei și, de asemenea, cât de repede se deplasează, deoarece o mișcare mai rapidă duce la o distanță mai mare între liniile spectrale și poziția lor așteptată.
Î: Care sunt cauzele deplasării spre roșu?
R: Deplasarea spre roșu este cauzată de mișcarea unei surse în depărtare de un observator, ceea ce îi mărește lungimea de undă. Aceasta apare atunci când un obiect se îndepărtează de Pământ din cauza expansiunii spațiu-timpului sau a expansiunii cosmice cauzate de energia întunecată care împinge materia în timp.
Î: Ce înseamnă "z ridicat"?
R: Z ridicat se referă la obiecte cu deplasări spre roșu ridicate, ceea ce indică faptul că acestea sunt foarte îndepărtate și se îndepărtează rapid de Pământ din cauza expansiunii cosmice cauzate de energia întunecată care împinge materia în timp.
Î: Prin ce se deosebește deplasarea cosmologică spre roșu de deplasarea spre albastru Doppler?
R: Deplasarea cosmologică spre roșu diferă de deplasarea spre albastru Doppler deoarece deplasarea cosmologică spre roșu apare din cauza expansiunii cosmice, în timp ce deplasarea spre albastru Doppler apare din cauza mișcării relative dintre două obiecte, cum ar fi un obiect care se apropie de un alt obiect sau o componentă a unui sistem binar de stele care se deplasează spre Pământ.
