Kékeltolódás a
A kékeltolódás a Doppler-hatás egyik példája. Ez a vöröseltolódás ellentétes hatása.
A Doppler-kékeltolódást a forrásnak a megfigyelő felé történő mozgása okozza. A kifejezés a hullámhossz minden olyan csökkenésére vonatkozik, amelyet a relatív mozgás okoz, még a látható spektrumon kívül is.
A visszavert vagy kibocsátott foton vagy más részecske hullámhossza a terjedési irányban lerövidül.
A Doppler-kékeltolódást a csillagászatban a relatív mozgás meghatározására használják:
- Az Androméda-galaxis a Helyi Csoporton belül a mi Tejútrendszerünk felé tart. A Földről megfigyelve fénye kékes eltolódást mutat.
- Egy kettős csillagrendszer komponensei kékes eltolódást szenvednek, amikor a Föld felé mozognak.
- Spirálgalaxisok megfigyelésekor a felénk forgó oldal enyhe kékes eltolódást mutat a tőlünk távolodó oldalhoz képest.
- A blaszárok relativisztikus (a fénysebességhez közeli) sugárzásokat bocsátanak ki felénk, amelyek kékes eltolódásnak tűnnek.
- A közeli csillagok, mint például a Barnard-csillag, felénk mozognak, ami nagyon kis kékeltolódást eredményez.
- A távoli objektumok (magas z) Doppler-kékeltolódása a sokkal nagyobb kozmológiai vöröseltolódásból nyerhető. Ez a táguló univerzumban történő relatív mozgást mutatja.
A csillagászok azért tudják megmondani, hogy a fény milyen messzire tolódik el, mert bizonyos kémiai elemeknek, például a csontokban lévő kalciumnak vagy az emberek által belélegzett oxigénnek olyan egyedi ujjlenyomata van a fényről, amilyen más kémiai elemnek nincs. Meg tudják nézni, hogy milyen színű fény jön egy csillagból, és látják, hogy miből áll. Miután ezt tudják, megnézik a különbséget aközött, hogy hol van az ujjlenyomat (az úgynevezett spektrális vonalak) és hol kellene lennie. Ha ezt látják, meg tudják mondani, milyen messze van a csillag, hogy felénk vagy tőlünk távolodik-e, és azt is, hogy milyen gyorsan halad, hiszen minél gyorsabban halad, annál távolabb vannak a színképvonalak attól, ahol lenniük kellene.
Doppler vöröseltolódás és kékeltolódás
Kérdések és válaszok
Q: Mi az a Doppler blueshift?
V: A Doppler blueshift a hullámhossz csökkenése, amit a relatív mozgás okoz, még a látható spektrumon kívül is. Ez akkor következik be, amikor egy fényforrás a megfigyelő felé mozog.
K: Hogyan használhatják a csillagászok a Doppler-kékeltolódást a relatív mozgás meghatározására?
V: A csillagászok a Doppler-kékeltolódást a távoli objektumok fényének hullámhosszában bekövetkező változások megfigyelésével használhatják a relatív mozgás meghatározására. Ha például spirálgalaxisokat figyelnek meg, a felénk forgó oldalnak enyhe kékeltolódása lesz a tőlünk távolodó oldalhoz képest. Meg tudják mérni a relativisztikus sugárnyalábokat is, amelyek kékeltolódást mutatnak, valamint a közeli csillagokat, például a Barnard-csillagot, amelyek felénk mozognak, ami nagyon kis kékeltolódást eredményez.
K: Honnan tudják a csillagászok, hogy a fény mennyire tolódik el?
V: A csillagászok azért tudják, hogy a fény mennyire eltolódik, mert bizonyos kémiai elemeknek, például a kalciumnak vagy az oxigénnek olyan egyedi ujjlenyomata van a fényben, amilyen más elemnek nincs. Ha megnézik a különbséget aközött, hogy ezek a színképvonalak hol vannak, és hol kellene lenniük, a csillagászok meg tudják állapítani, milyen messze van egy objektum, hogy feléjük vagy tőlük távolodik-e, és azt is, hogy milyen gyorsan halad, mivel a gyorsabb mozgás nagyobb távolságot eredményez a színképvonalak és a várt helyzetük között.
K: Mi okozza a vöröseltolódást?
V: A vöröseltolódást a forrásnak a megfigyelőtől távolodó mozgása okozza, ami növeli a hullámhosszát. Ez akkor következik be, amikor egy objektum távolabb kerül a Földtől a téridő tágulása vagy a sötét energia által okozott kozmikus tágulás miatt, amely az anyagot idővel szétnyomja.
K: Mit jelent a "magas z"?
V: A magas z érték a nagy vöröseltolódású objektumokra utal, ami azt jelzi, hogy nagyon messze vannak és gyorsan távolodnak a Földtől a kozmikus tágulás következtében, amelyet a sötét energia okoz, amely az anyagot az idő múlásával szétnyomja.
K: Miben különbözik a kozmológiai vöröseltolódás a Doppler-kékeltolódástól?
V: A kozmológiai vöröseltolódás azért különbözik a Doppler-kékeltolódástól, mert a kozmológiai vöröseltolódás a kozmikus tágulás miatt következik be, míg a Doppler-kékeltolódás két objektum közötti relatív mozgás miatt következik be, például ha egy objektum közeledik egy másik objektumhoz, vagy ha egy kettős csillagrendszer egyik összetevője a Föld felé mozog.
