Kas yra Blueshift?

2,5 milijono šviesmečių Andromedos galaktika yra arčiausiai Paukščių Tako esanti spiralinė galaktika. Astronomai žino, kad jis juda Paukščių Tako link, nes jo šviesa yra „mėlyna“. Adamas Evansas / „Wikimedia Commons“.

Astronomija turi daugybę terminų, kurie ne astronomui skamba egzotiškai. Daugelis žmonių yra girdėję apie „šviesmečius“ ir „parseką“ kaip tolimųjų matavimų terminus. Tačiau kiti terminai yra labiau techniniai ir gali skambėti „žargoniškai“ žmonėms, kurie mažai išmano astronomiją. Du tokie terminai yra „raudonasis poslinkis“ ir „mėlynasis poslinkis“. Jie vartojami apibūdinti objekto judėjimą link kitų erdvėje esančių objektų arba nuo jų.

Raudonasis poslinkis rodo, kad objektas tolsta nuo mūsų. „Mėlynasis poslinkis“ yra terminas, kurį astronomai vartoja apibūdindami objektą, kuris juda link kito objekto arba mūsų link. Pavyzdžiui, kažkas pasakys: „Ta galaktika yra mėlynai pasislinkusi Paukščių Tako atžvilgiu“. Tai reiškia, kad galaktika juda link mūsų taško erdvėje. Jis taip pat gali būti naudojamas apibūdinti greitį, kurį pasiekia galaktika, kai ji artėja prie mūsų.

Tiek raudonasis, tiek mėlynasis poslinkis nustatomi tiriant objekto spinduliuojamos šviesos spektrą. Konkrečiai, spektro elementų „pirštų atspaudai“ (kuris imamas spektrografu arba spektrometru) „paslinkami“ mėlynos arba raudonos spalvos link, atsižvelgiant į objekto judėjimą.

Astronomai naudoja Doplerio efektą, norėdami išmatuoti šviesos bangų dažnį objektui judant stebėtojo atžvilgiu. Dažnis yra trumpesnis, kai jis juda link jūsų, o objektas rodo mėlyną poslinkį. Jei objektas tolsta, rodomas raudonasis poslinkis. Tai pasirodo žvaigždžių šviesos spektruose kaip juodųjų linijų (vadinamų sugerties linijomis) poslinkis, kaip parodyta čia). Carolyn Collins Petersen

Kaip astronomai nustato mėlynąjį poslinkį?

Mėlynasis poslinkis yra tiesioginis objekto judėjimo savybės, vadinamos, rezultatas Doplerio efektas , nors yra ir kitų reiškinių, dėl kurių šviesa taip pat gali pasislinkti mėlynai. Štai kaip tai veikia. Dar kartą paimkime tą galaktiką kaip pavyzdį. Jis skleidžia radiacija šviesos, rentgeno, ultravioletinių, infraraudonųjų spindulių, radijo, matomos šviesos ir kt. Kai jis artėja prie mūsų galaktikos stebėtojo, atrodo, kad kiekvienas jo skleidžiamas fotonas (šviesos paketas) yra sukurtas arčiau ankstesnio fotono. Taip yra dėl Doplerio efekto ir tinkamo galaktikos judėjimo (jos judėjimo erdvėje). Rezultatas yra toks, kad fotono maksimumas pasirodyti būti arčiau vienas kito, nei yra iš tikrųjų, todėl šviesos bangos ilgis yra trumpesnis (didesnis dažnis, taigi ir energija didesnė), kaip nustato stebėtojas.

Blueshift nėra kažkas, ką galima pamatyti akimis. Tai savybė, kaip šviesą veikia objekto judėjimas. Astronomai nustato mėlyną poslinkį, matuodami nedidelius objekto šviesos bangos ilgių poslinkius. Jie tai daro naudodami instrumentą, kuris padalija šviesą į komponentų bangos ilgius. Paprastai tai daroma naudojant „spektrometrą“ arba kitą prietaisą, vadinamą „spektrografu“. Jų surinkti duomenys yra grafiškai suskirstyti į vadinamąjį „spektrą“. Jei šviesos informacija mums pasakys, kad objektas juda link mūsų, grafikas pasirodys „paslinkęs“ link mėlynojo elektromagnetinio spektro galo.

Žvaigždžių mėlynųjų poslinkių matavimas

Matuojant spektrinius poslinkius žvaigždės viduje paukščių takas , astronomai gali nubrėžti ne tik savo, bet ir visos galaktikos judėjimą. Atsiras objektai, kurie tolsta nuo mūsų raudonasis poslinkis , o artėjantys objektai bus mėlyni. Tas pats pasakytina ir apie pavyzdinę galaktiką, kuri artėja prie mūsų.

Astronomai gali nustatyti greitį, kuriuo Andromedos galaktika artėja link Paukščių Tako, matuodami jos mėlynąjį poslinkį. Autoriai: NASA; ESA; Z. Levay ir R. van der Marel, STScI; T. Radiniai; ir A. Mellingeris

Ar Visata yra mėlynai pasikeitusi?

Būsena praeitis, dabartis ir ateitis visata yra karšta tema astronomijoje ir apskritai moksle. Ir vienas iš būdų, kaip tyrinėti šias būsenas, yra stebėti mus supančių astronominių objektų judėjimą.

Iš pradžių, visata buvo manoma, kad jis sustos mūsų galaktikos pakraštyje, Paukščių Take. Tačiau XX amžiaus dešimtmečio pradžioje astronomas Edvinas Hablas aptiko, kad yra galaktikų už mūsų ribų (jos iš tikrųjų buvo pastebėtos anksčiau, bet astronomai manė, kad tai tik tam tikra galaktika). ūkas , o ne visos žvaigždžių sistemos). Dabar žinoma, kad visatoje yra keli milijardai galaktikų.

Tai pakeitė visą mūsų supratimą apie visatą ir netrukus atvėrė kelią naujai visatos sukūrimo ir evoliucijos teorijai: Didžiojo sprogimo teorijai.

Išsiaiškinti Visatos judėjimą

Kitas žingsnis buvo nustatyti, kur esame visuotinės evoliucijos procese ir ką malonus Iš tikrųjų kyla klausimas: ar visata plečiasi? Sutartis? Statinis?

Norėdami atsakyti į tai, astronomai išmatavo spektrinius poslinkiusgalaktikosarti ir toli – projektas, kuris ir toliau yra astronomijos dalis. Jei galaktikų šviesos matavimai apskritai būtų pakeisti mėlynuoju poslinkiu, tai reikštų, kad visata traukiasi ir galime pasiekti „didelį krizę“, nes viskas kosmose vėl susilieja.

Greitėjanti, besiplečianti visata, parodanti pagreitinto plėtimosi įtaką naujausiose kosminės istorijos epochose. NASA/WMAP

Tačiau, pasirodo, galaktikos apskritai tolsta nuo mūsų ir atsiranda raudonasis poslinkis . Tai reiškia, kad visata plečiasi. Negana to, dabar žinome, kad visuotinė plėtra spartėja ir kad anksčiau ji spartėjo skirtingu greičiu. Šį pagreičio pokytį lemia paslaptinga jėga, bendrai žinoma kaip tamsioji energija . Mes mažai suprantame tamsiosios energijos prigimtį, tik atrodo, kad jos yra visur visatoje.

Key Takeaways

• Terminas „mėlynasis poslinkis“ reiškia šviesos bangos ilgių poslinkį link mėlynojo spektro galo, kai objektas juda link mūsų erdvėje.
• Astronomai naudoja mėlynąjį poslinkį, kad suprastų galaktikų judėjimą viena kitos link ir mūsų erdvės regiono link.
• Raudonasis poslinkis taikomas šviesos spektrui iš galaktikų, kurios tolsta nuo mūsų; tai yra, jų šviesa pasislenka link raudonojo spektro galo.

Šaltiniai

• Šaunus Kosmosas , coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/redshift.html.
• Besiplečiančios visatos atradimas. Besiplečianti Visata , skyserver.sdss.org/dr1/en/astro/universe/universe.asp.
• NASA , NASA, elképzel.gsfc.nasa.gov/features/yba/M31_velocity/spectrum/doppler_more.html.

RedaguotaCarolyn Collins Petersen.