Πώς χρησιμοποιήθηκαν οι κόκκινες μετατοπίσεις από τους κοσμολόγους για να διαπιστωθεί ότι το σύμπαν επεκτείνεται;
Κατανόηση redshift
* φως ως κύματα: Το φως ταξιδεύει στα κύματα και το χρώμα που αντιλαμβανόμαστε εξαρτάται από το μήκος κύματος αυτών των κυμάτων. Το κόκκινο φως έχει μεγαλύτερα μήκη κύματος από το μπλε φως.
* Doppler Effect: Ακριβώς όπως ο ήχος μιας σειρήνας αλλάζει το γήπεδο καθώς κινείται προς ή μακριά από εσάς, το μήκος κύματος του φωτός αλλάζει καθώς η πηγή του κινείται σε σχέση με έναν παρατηρητή.
* redshift: Εάν μια πηγή φωτός απομακρύνεται από έναν παρατηρητή, τα φωτεινά κύματα είναι τεντωμένα, κάνοντας το φως να φαίνεται πιο κόκκινο.
* blueshift: Εάν μια πηγή φωτός κινείται προς έναν παρατηρητή, τα φωτεινά κύματα συμπιέζονται, κάνοντας το φως να φαίνεται πιο μπλε.
redshift και το εκτεταμένο σύμπαν
* Νόμος του Hubble: Στη δεκαετία του 1920, ο Edwin Hubble παρατήρησε ότι οι γαλαξίες απομακρύνθηκαν από εμάς, και όσο πιο μακριά ήταν, τόσο πιο γρήγορα υποχώρησαν. Αυτή η σχέση έγινε γνωστή ως νόμος του Hubble.
* redshift ως ένδειξη απόστασης: Ο Hubble παρατήρησε ότι οι μακρινοί γαλαξίες εμφάνισαν σημαντική κόκκινη μετατόπιση στο φως τους, υποδεικνύοντας ότι απομακρύνθηκαν από εμάς με υψηλές ταχύτητες.
* Συνέπειες: Η συνεπής κόκκινη μετατόπιση των γαλαξιών σε ολόκληρο το σύμπαν, μαζί με τη σχέση μεταξύ της μετατόπισης και της απόστασης, παρείχαν ισχυρές ενδείξεις για την επέκταση του σύμπαντος. Πρότεινε ότι όλα στο σύμπαν κινούνταν από οτιδήποτε άλλο.
Πώς οι κοσμολόγοι χρησιμοποιούν redshift
1. Μέτρηση redshift: Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν φασματόμετρα για να αναλύσουν το φως από μακρινά αντικείμενα. Συγκρίνοντας τα παρατηρούμενα μήκη κύματος των φασματικών γραμμών με τις γνωστές εργαστηριακές τους τιμές, μπορούν να καθορίσουν πόσο το φως έχει μετατοπιστεί.
2. απόσταση υπολογισμού: Χρησιμοποιώντας το νόμο του Hubble (ο οποίος σχετίζεται με το redshift σε απόσταση), οι αστρονόμοι μπορούν να εκτιμήσουν την απόσταση από τους γαλαξίες με βάση τη μετρούμενη μετατόπιση του.
3. Κατανόηση της ιστορίας της επέκτασης: Οι μετρήσεις redshift μας βοηθούν να κατανοήσουμε το ποσοστό επέκτασης στο παρελθόν και την εξέλιξη του σύμπαντος με την πάροδο του χρόνου.
Συνοπτικά
Το Redshift είναι ένα θεμελιώδες εργαλείο στην κοσμολογία. Παρατηρώντας την κόκκινη μετατόπιση του φωτός από μακρινούς γαλαξίες, οι αστρονόμοι μπορούν να καθορίσουν την ταχύτητα και την απόσταση τους, παρέχοντας επιτακτικές αποδείξεις για την επέκταση του σύμπαντος και επιτρέποντάς μας να μελετήσουμε την ιστορία και την εξέλιξη του σύμπαντος.
