Γιατί η μετατόπιση του Doppler μας λέει μόνο για την κίνηση απευθείας κατά μήκος της οπτικής της οπτικής μεταξύ μιας φωτεινής πηγής και ενός παρατηρητή, αλλά όχι για την ουράνια σφαίρα;

Το φαινόμενο Doppler μπορεί να μετρήσει το συστατικό της κίνησης μιας πηγής φωτός κατά μήκος της οπτικής επαφής μεταξύ της πηγής και του παρατηρητή. Προκύπτει λόγω της μεταβολής της παρατηρούμενης συχνότητας των κυμάτων φωτός καθώς η απόσταση μεταξύ της πηγής και του παρατηρητή αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Αυτό το αποτέλεσμα μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε αν ένα αντικείμενο κινείται προς εμάς (BluesHift) ή μακριά από εμάς (redshift).

Ωστόσο, το φαινόμενο Doppler παρέχει περιορισμένες πληροφορίες σχετικά με την κίνηση ενός ουράνιου αντικειμένου σε όλη την ουράνια σφαίρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μετατόπιση του Doppler εξαρτάται μόνο από τη σχετική κίνηση κατά μήκος της οπτικής επαφής και δεν μπορεί να διακρίνει μεταξύ της κίνησης απευθείας προς ή μακριά από εμάς και την κίνηση κάθετα προς την οπτική γωνία.

Για να κατανοήσουμε πλήρως την τρισδιάστατη κίνηση των ουράνιων αντικειμένων, απαιτούνται πρόσθετες παρατηρήσεις και τεχνικές, όπως οι κατάλληλες μετρήσεις κίνησης και η αστρομετρία. Η σωστή κίνηση είναι η γωνιακή μετατόπιση ενός αντικειμένου στον ουρανό με την πάροδο του χρόνου και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της εφαπτομενικής κίνησης του αντικειμένου σε όλη την ουράνια σφαίρα. Η αστρομετρία είναι η ακριβής μέτρηση των θέσεων και των κινήσεων των ουράνιων αντικειμένων, επιτρέποντάς μας να καθορίσουμε τις αποστάσεις, τις κινήσεις και τις τροχιές τους στο διάστημα.

Συνδυάζοντας τις μετρήσεις μετατόπισης Doppler με άλλες τεχνικές παρατήρησης, οι αστρονόμοι μπορούν να αποκτήσουν μια πληρέστερη κατανόηση της κίνησης των ουράνιων αντικειμένων, συμπεριλαμβανομένης της ακτινικής ταχύτητας (κίνησης κατά μήκος της οπτικής επαφής) και της σωστής κίνησης τους (κίνηση σε όλη την ουράνια σφαίρα).