Πώς χρησιμοποιείτε φασματικές γραμμές για να διαπιστώσετε εάν ένας γαλαξίας κινείται προς τη Γη ή μακριά από τη Γη;
Το Doppler Effect
Η βασική αρχή είναι το φαινόμενο Doppler, το οποίο μπορεί να γνωρίζετε από τον ήχο μιας σειρήνας που αλλάζει το βήμα καθώς κινείται προς ή μακριά από σας. Η ίδια ιδέα ισχύει για το φως.
* redshift: Όταν ένας γαλαξίας κινείται * μακριά * από τη Γη, το φως που εκπέμπει παίρνει τεντωμένο. Αυτό σημαίνει ότι τα μήκη κύματος του φωτός μετατοπίζονται προς το * κόκκινο * άκρο του φάσματος (μεγαλύτερα μήκη κύματος). Αυτό ονομάζεται redshift .
* blueshift: Αντίθετα, όταν ένας γαλαξίας κινείται * προς την * Γη, το φως που εκπέμπει παίρνει συμπιεσμένο. Αυτό μετατοπίζει τα μήκη κύματος προς το * μπλε * άκρο του φάσματος (μικρότερα μήκη κύματος). Αυτό ονομάζεται blueshift .
Φασματικές γραμμές ως δείκτες
* Μοναδικές υπογραφές: Κάθε στοιχείο του σύμπαντος εκπέμπει και απορροφά το φως σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Αυτά τα μήκη κύματος δημιουργούν ξεχωριστές γραμμές σε ένα φάσμα, όπως ένα δακτυλικό αποτύπωμα.
* Γραμμές μετατόπισης: Όταν ένας γαλαξίας κινείται, αυτές οι φασματικές γραμμές μετατοπίζονται σε μεγαλύτερα ή μικρότερα μήκη κύματος λόγω του αποτελέσματος Doppler.
* Μέτρηση της μετατόπισης: Με τη μέτρηση της μετατόπισης των φασματικών γραμμών (συγκεκριμένα της ποσότητας της μετατόπισης ή της μετατόπισης BluesHift), οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν την ταχύτητα του γαλαξία σε σχέση με τη Γη.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα φως που εκπέμπει γαλαξία που περιέχει μια φασματική γραμμή από το υδρογόνο σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος. Αν παρατηρήσουμε ότι η γραμμή μετατοπίστηκε σε μεγαλύτερο μήκος κύματος (redshift), σημαίνει ότι ο γαλαξίας απομακρύνεται από εμάς.
Το εκτεταμένο σύμπαν
Η κόκκινη μετατόπιση των απομακρυσμένων γαλαξιών αποτελεί βασικό στοιχείο για το διευρυνόμενο σύμπαν. Σχεδόν όλοι οι γαλαξίες δείχνουν redshift, υποδεικνύοντας ότι το σύμπαν επεκτείνεται και ότι οι γαλαξίες κινούνται πιο μακριά.
