Πώς οι αστρονόμοι καθορίζουν την ταχύτητα με την οποία κινείται ένας γαλαξίας;
1. Το Doppler Effect:
* Όπως ο ήχος μιας σειρήνας αλλάζει το γήπεδο καθώς κινείται προς ή μακριά από εσάς, το φως από τα αντικείμενα στο διάστημα μετατοπίζεται επίσης στη συχνότητα ανάλογα με την κίνηση τους σε σχέση με εμάς. Αυτό ονομάζεται αποτέλεσμα Doppler.
* Όταν ένα αντικείμενο κινείται προς Εμείς, τα ελαφριά κύματα συμπιέζονται, μετατοπίζοντας προς το μπλε Τέλος του φάσματος ( blueshift ).
* Όταν ένα αντικείμενο κινείται μακριά Από εμάς, τα ελαφριά κύματα τεντώθηκαν, μετατοπίζονται προς το κόκκινο Τέλος του φάσματος ( redshift ).
2. Μέτρηση redshift:
* Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν φασματογραφήματα να αναλύσει το φως που προέρχεται από μακρινούς γαλαξίες.
* Τα φασματογράφοι απλώνουν το φως στα χρώματα του συστατικού του, δημιουργώντας ένα φάσμα.
* Συγκρίνοντας το φάσμα ενός γαλαξία με το φάσμα των γνωστών στοιχείων στη Γη, οι αστρονόμοι μπορούν να εντοπίσουν συγκεκριμένες φασματικές γραμμές.
* Αυτές οι γραμμές μετατοπίζονται στο φάσμα ενός γαλαξία με βάση την ταχύτητά του.
3. Η ταχύτητα υπολογισμού:
* Η ποσότητα του redshift (ή του blueshift) είναι άμεσα ανάλογη με την ταχύτητα του γαλαξία.
* Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν έναν μαθηματικό τύπο για να υπολογίσουν την ταχύτητα από την παρατηρούμενη μετατόπιση. Αυτός ο τύπος βασίζεται στη σχέση μεταξύ της ταχύτητας του φωτός, της παρατηρούμενης μετατόπισης μήκους κύματος και του αρχικού μήκους κύματος της φασματικής γραμμής.
4. Ο νόμος του Hubble:
* Ο Edwin Hubble ανακάλυψε μια κρίσιμη σχέση μεταξύ της κόκκινης μετατόπισης των γαλαξιών και της απόστασής τους από τη Γη. Αυτό είναι γνωστό ως νόμος του Hubble.
* Ο νόμος του Hubble δηλώνει ότι όσο πιο μακριά είναι ένας γαλαξίας, τόσο πιο γρήγορα απομακρύνεται από εμάς. Αυτή η επέκταση του σύμπαντος είναι μια θεμελιώδη έννοια στη σύγχρονη κοσμολογία.
Συνοπτικά, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν την κόκκινη μετατόπιση του φωτός από μακρινούς γαλαξίες, που μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας φασματογραφήματα, για να καθορίσουν την ταχύτητά τους. Αυτή η μέθοδος, μαζί με το νόμο του Hubble, μας επιτρέπει να κατανοήσουμε την επέκταση του σύμπαντος και την κίνηση των γαλαξιών μέσα σε αυτό.
