Vöröseltolódás
A vöröseltolódás a csillagászok által használt módszer arra, hogy megmondják, milyen messze van az Univerzumban egy nagyon távoli objektum. A vöröseltolódás a Doppler-hatás egyik példája.
A Doppler-effektust legkönnyebben úgy tapasztalhatjuk meg, ha egy mozgó vonatot hallgatunk. Ahogy a vonat egy ember felé halad, a hang, amit a vonat a vonat felé közeledve ad ki, úgy hangzik, mintha magasabb hangja lenne, mivel a hang frekvenciája egy kicsit összenyomódik. Ahogy a vonat távolodik, a hang megnyúlik, és alacsonyabb hangszínnel szólal meg. Ugyanez történik a fénnyel is, amikor egy fényt kibocsátó tárgy nagyon gyorsan mozog. Egy objektum, például egy csillag vagy egy galaxis, amely messze van és felénk mozog, a szokásosnál kékebbnek fog tűnni. Ezt nevezzük kékeltolódásnak. Egy tőlünk távolodó csillag vagy galaxis pirosabbnak fog tűnni, mintha a forrás nem mozogna a mi vonatkoztatási rendszerünkben. Innen kapta a nevét a vöröseltolódás, mivel a színek a spektrum vörös vége felé tolódnak el.
A csillagászok azért tudják megmondani, hogy a fény milyen messzire tolódik el, mert a kémiai elemek, például a hidrogén és az oxigén, olyan egyedi fénylenyomatokkal rendelkeznek, amelyekkel egyetlen más elem sem rendelkezik. A csillagászok spektroszkópiával elemzik egy objektum (galaxis vagy csillag) fényét. Miután ezt megtudták, ellenőrzik, hogy a színképvonalak hol vannak a normálishoz képest mekkora a különbség. Ebből meg tudják állapítani, hogy az objektum felénk vagy tőlünk távolodik-e, és azt is, hogy milyen gyorsan halad. Minél gyorsabban halad, annál távolabb vannak a színképvonalak a spektrumban a normál helyüktől.
Ez egy példa a vöröseltolódásra. A bal oldalon a Napból érkező fénysugár, a jobb oldalon pedig egy távoli galaxisból érkező fénysugár. Mint látható, a vöröseltolódás miatt minden vonal a spektrum vörös vége felé tolódik.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a vöröseltolódás?
V: A vöröseltolódás a csillagászok által használt módszer arra, hogy megmondják, milyen sebességgel mozog egy olyan objektum, amely nagyon messze van az Univerzumban. Ez a Doppler-effektus egyik példája, amikor egy felénk mozgó objektum fénye kéknek (kékeltolódás), egy tőlünk távolodó objektum fénye pedig vörösnek (vöröseltolódás) tűnik.
K: Hogyan tapasztalhatjuk a Doppler-effektust?
V: A Doppler-effektust a legegyszerűbben úgy tapasztalhatjuk meg, ha meghallgatunk egy mozgó vonatot. Ahogy az egy ember felé halad, a hang, amit a feléje közeledve ad ki, úgy hangzik, mintha magasabb lenne a hangja, mivel a hang frekvenciája egy kicsit összenyomódik. Ahogy a vonat távolodik, a hang megnyúlik, és alacsonyabb hangszínnel szólal meg.
K: Hogyan mérik a csillagászok a vöröseltolódást?
V: A csillagászok spektroszkópiával elemzik egy objektum (galaxis vagy csillag) fényét. Miután ezt megtudták, ellenőrzik, hogy mekkora a különbség a színképvonalak helye között a normálishoz képest. Ebből az információból meg tudják állapítani, hogy felénk vagy tőlünk távolodik-e, és azt is, hogy milyen gyorsan halad. Minél gyorsabban halad, annál jobban eltolódnak a színképvonalak a spektrumban elfoglalt normál helyükhöz képest.
K: Mi okozza a kékeltolódást?
V: Kékeltolódás akkor következik be, ha egy fényt kibocsátó objektum nagyon gyorsan mozog felénk. Ez azt okozza, hogy fénye a szokásosnál kékebbnek tűnik, mivel frekvenciahullámai a mi vonatkoztatási rendszerünkhöz közeledve összenyomódnak.
K: Milyen elemeket használnak a csillagászok a spektroszkópiához?
V: A csillagászok a spektroszkópiához olyan kémiai elemeket használnak, mint a hidrogén és az oxigén, mivel ezek az elemek olyan egyedi fénylenyomatokkal rendelkeznek, amelyekkel egyetlen más elem sem rendelkezik.
K: Honnan kapta a vöröseltolódás a nevét? V: A vöröseltolódás azért kapta a nevét, mert amikor egy objektum a mi vonatkoztatási rendszerünkben távolodik tőlünk, a fénye a frekvenciahullámainak megnyúlása miatt a szokásosnál pirosabbnak tűnik - így a színek a spektrum vörös vége felé tolódnak el.
K: Mi történik, ha egy tárgy gyorsabban mozog? V: Ha egy objektum gyorsabban mozog, akkor a csillagászok meg tudják állapítani, ha megnézik, hogy a spektrumvonalak mennyivel távolabb vannak egymástól, mint a spektrumban elfoglalt szokásos helyük - ez azt jelzi, hogy a megnövekedett sebesség miatt a hullámok nagyobb távolságot tettek meg.
