Синее смещение - Blueshift
А синее смещение есть ли уменьшение длина волны (увеличить в энергия ) с соответствующим увеличением частоты электромагнитная волна; противоположный эффект называется красное смещение. В видимый свет, это сдвигает цвет с красного конца спектра на синий.
Доплеровский синий сдвиг
Допплер синий сдвиг вызывается движением источника к наблюдателю. Этот термин применяется к любому уменьшению длины волны и увеличению частоты, вызванному относительным движением, даже за пределами видимый спектр. Только объекты, движущиеся к наблюдателю с околорелятивистскими скоростями, заметно голубее невооруженным глазом, но длина волны любого отраженного или испускаемого фотона или другой частицы укорачивается в направлении движения.[1]
Допплеровский синий сдвиг используется в астрономия для определения относительного движения:
- В Галактика Андромеды движется к нашему собственному Млечный Путь галактика в пределах Местная группа; таким образом, при наблюдении с Земли его свет претерпевает голубое смещение.
- Компоненты двойная звезда система будет смещена в синий цвет при движении к Земле
- При наблюдении за спиральными галактиками сторона, вращающаяся к нам, будет иметь небольшое синее смещение. относительно сторона, вращающаяся от нас (см. Соотношение Талли – Фишера ).
- Blazars известны продвижением релятивистские струи к нам, испуская синхротронное излучение и тормозное излучение это кажется голубым смещением.
- Ближайшие звезды, такие как Звезда Барнарда движутся к нам, что приводит к очень небольшому синему смещению.
- Доплеровское синее смещение далеких объектов с высоким z можно вычесть из гораздо большего космологическое красное смещение для определения относительного движения в расширяющаяся вселенная.[2]
Гравитационное синее смещение
в отличие от относительный Доплеровское синее смещение, вызванное движением источника к наблюдателю и, таким образом, зависящее от угла приема фотона, гравитационное синее смещение абсолютный и не зависит от полученного угла фотона:
Фотоны, вылезающие из гравитирующего объекта, становятся менее энергичными. Эта потеря энергии известна как «красное смещение», поскольку фотоны в видимом спектре выглядят более красными. Точно так же фотоны, попадающие в гравитационное поле, становятся более энергичными и демонстрируют голубое смещение. ... Обратите внимание, что величина эффекта красного смещения (синего смещения) не является функцией угла испускания или угла приема фотона - она зависит только от того, насколько далеко фотон должен был выбраться из потенциала (упасть в) в радиальном направлении. Что ж.[3][4]
Это естественное следствие сохранение энергии и эквивалентность массы и энергии, и было подтверждено экспериментально в 1959 г. Эксперимент Паунда – Ребки. Гравитационное синее смещение способствует космический микроволновый фон (CMB) анизотропия через Эффект Сакса – Вульфа: когда гравитационная яма развивается во время прохождения фотона, величина синего смещения при приближении будет отличаться от величины гравитационное красное смещение когда он покидает регион.[5]
Синие выбросы
Есть далекие активные галактики которые показывают голубизну в их [O III] выброс линии. Одно из самых больших голубых смещений наблюдается в узкой линии квазар, PG 1543 + 489, который имеет относительную скорость -1150 км / с.[2] Галактики такого типа называют «голубыми выбросами».[2]
Космологическое голубое смещение
В гипотетической вселенной, переживающей бегство Большой хруст сжатие, космологическое голубое смещение будет наблюдаться, при этом галактики, расположенные дальше, будут все более и более смещены в синюю сторону - полная противоположность реально наблюдаемого космологическое красное смещение в настоящее время расширяющаяся вселенная.
Смотрите также
Заметки
- ^ Kuhn, Karl F .; Тео Купелис (2004). В поисках Вселенной. Jones & Bartlett Publishers. С. 122–3. ISBN 978-0-7637-0810-8.
- ^ а б c Аоки, Кентаро; Тошихиро Кавагути; Кодзи Охта (январь 2005 г.). «Самые большие голубые смещения линии излучения [O III] в двух узкополосных квазарах». Астрофизический журнал. 618 (2): 601–608. arXiv:Astro-ph / 0409546. Bibcode:2005ApJ ... 618..601A. Дои:10.1086/426075. S2CID 17680991.
- ^ Р.Дж. Немирофф (1993). «Принципы гравитации и математика». НАСА.
- ^ Р.Дж. Немирофф (1993). «Визуальные искажения возле нейтронной звезды и черной дыры». Американский журнал физики. 61 (7): 619–632. arXiv:Astro-ph / 9312003v1. Bibcode:1993AmJPh..61..619N. Дои:10.1119/1.17224. S2CID 16640860.
- ^ Бонометто, Сильвио; Горини, Витторио; Moschella, Уго (2002). Современная космология. CRC Press. ISBN 978-0-7503-0810-6.