Γιατί το αποτέλεσμα Doppler ανιχνεύει μόνο την ακτινική ταχύτητα;
Εδώ γιατί το φαινόμενο Doppler παρέχει μόνο πληροφορίες σχετικά με την ακτινική ταχύτητα:
* Το φαινόμενο Doppler βασίζεται στη συμπίεση ή το τέντωμα των κυμάτων: Όταν μια πηγή κυμάτων κινείται προς τον παρατηρητή, τα κύματα συμπιέζονται, με αποτέλεσμα υψηλότερη συχνότητα (BluesHift). Αντίθετα, όταν η πηγή απομακρύνεται, τα κύματα τεντώνονται, με αποτέλεσμα χαμηλότερη συχνότητα (redshift).
* Η συμπίεση ή το τέντωμα εξαρτάται από τη σχετική κίνηση προς την κατεύθυνση της διάδοσης των κυμάτων: Το αποτέλεσμα Doppler επηρεάζει μόνο το συστατικό της ταχύτητας που κατευθύνεται προς ή μακριά από τον παρατηρητή - την ακτινική ταχύτητα. Η κίνηση κάθετη προς αυτή την κατεύθυνση (η εφαπτομενική ταχύτητα) δεν αλλάζει το μήκος κύματος του κύματος και επομένως δεν συμβάλλει στη μετατόπιση του Doppler.
αναλογία: Φανταστείτε μια βάρκα που κινείται σε μια ακόμα λίμνη. Εάν το σκάφος μετακινηθεί κατευθείαν προς εσάς, θα ακούσετε τον ήχο του κινητήρα του σκάφους σε υψηλότερο βήμα. Εάν το σκάφος μετακινηθεί απευθείας από εσάς, θα ακούσετε τον ήχο σε χαμηλότερο βήμα. Ωστόσο, εάν το σκάφος κινείται παράλληλα με εσάς, το βήμα του ήχου του κινητήρα δεν αλλάζει σημαντικά επειδή η σχετική κίνηση είναι κάθετη προς την κατεύθυνση των ηχητικών κυμάτων.
Συνοπτικά:
* Το αποτέλεσμα Doppler μετρά τη μεταβολή της συχνότητας ενός κύματος λόγω της σχετικής κίνησης.
* Αυτή η αλλαγή στη συχνότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συναχθεί η ακτινική ταχύτητα.
* Το αποτέλεσμα Doppler δεν παρέχει πληροφορίες σχετικά με την εφαπτομενική ταχύτητα.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ενώ το αποτέλεσμα Doppler μετρά μόνο την ακτινική ταχύτητα, εξακολουθεί να είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την κατανόηση της κίνησης των αστεριών, των γαλαξιών και άλλων ουράνιων αντικειμένων. Συνδυάζοντας τις μετρήσεις Doppler με άλλες παρατηρήσεις, οι αστρονόμοι μπορούν να αποκτήσουν μια πληρέστερη κατανόηση της κίνησης τους στο διάστημα.
