Astronoomias on mitmeid termineid, mis kõlavad mitte-astronoomile eksootiliselt. Enamik inimesi on kaugetest mõõtmistest kuulnud "valgusaastatest" ja "parsekast". Kuid muud terminid on tehnilisemad ja võivad kõlada "jargony" inimestele, kes ei tea astronoomiast kuigi palju. Kaks sellist terminit on "punane nihe" ja "sinise nihke". Neid kasutatakse objekti liikumise kirjeldamiseks teiste kosmoses asuvate objektide suunas või neist eemale.
Punane nihe näitab, et objekt eemaldub meist. "Blueshift" on termin, mida astronoomid kirjeldavad objekti, mis liigub teise objekti või meie poole. Keegi ütleb näiteks: "See galaktika on Linnutee suhtes siniseks nihutatud". See tähendab, et galaktika liigub meie kosmosepunkti poole. Seda saab kasutada ka galaktika kiiruse kirjeldamiseks, kui see läheneb meie omadele.
Nii punanihke kui ka sinise nihke määramiseks uuritakse objektist kiirgava valguse spektrit. Täpsemalt, spektris olevate elementide "sõrmejäljed" (mis võetakse spektrograafi või spektromeetriga) "nihutatakse" sõltuvalt objekti liikumisest sinise või punase poole.
Kuidas astronoomid määravad Blueshifti?
Blueshift on objekti liikumise omaduse otsene tagajärg, mida nimetatakse Doppleri efekt, kuigi on ka teisi nähtusi, mille tagajärjel võib ka valgus muutuda siniseks. Siit saate teada, kuidas see töötab. Võtame selle galaktika jälle näiteks. See kiirgab kiirgus valguse, röntgenkiirte, ultraviolettkiirguse, infrapuna, raadio, nähtava valguse jne kujul. Meie galaktikas vaatlejale lähenedes näib, et iga tema poolt kiirgatav footon (valguspakett) toodetakse ajaliselt lähemale eelmisele footonile. Selle põhjuseks on Doppleri efekt ja galaktika õige liikumine (selle liikumine läbi ruumi). Tulemuseks on footoni tipud ilmuma olla üksteisega lähemal kui nad tegelikult on, muutes valguse lainepikkuse vaatleja poolt kindlaksmääratud lühemaks (kõrgemaks sageduseks ja seetõttu ka kõrgemaks energiaks).
Blueshift pole midagi, mida saaks silmaga näha. See on omadus, kuidas objekti liikumine mõjutab valgust. Astronoomid määravad sinise nihke, mõõtes pisikesi nihkeid objekti valguse lainepikkustes. Nad teevad seda instrumendiga, mis jagab valguse oma komponendi lainepikkustesse. Tavaliselt tehakse seda "spektromeetri" või mõne muu instrumendi, mida nimetatakse "spektrograafiks", abil. Nende kogutud andmed on koondatud nn spektrisse. Kui kerge teave ütleb meile, et Kui objekt liigub meie poole, kuvatakse graafik nihutatult elektromagnetilise sinise otsa poole spekter.
Tähtede sinise nihke mõõtmine
Mõõtes spektrilisi nihkeid tähed sisse Linnutee, saavad astronoomid kujutada mitte ainult oma liikumist, vaid ka galaktika liikumist tervikuna. Ilmuvad objektid, mis meist eemalduvad punaselt nihutatud, samal ajal kui lähenevad objektid on sinise nihutatud. Sama kehtib ka meie poole pöörduva galaktika kohta.
Kas universum on bluesitud?
Eesti mineviku, oleviku ja tuleviku olukord universum on kuum teema nii astronoomias kui ka teaduses üldiselt. Ja üks viis, kuidas me neid olekuid uurime, on jälgida meie ümber astronoomiliste objektide liikumist.
Algselt universum arvati, et peatub meie galaktika, Linnutee, servas. Kuid 1900. aastate alguses astronoom Edwin Hubble leiti, et väljaspool meie on ka galaktikaid (neid oli tegelikult varem täheldatud, kuid astronoomid arvasid, et need on lihtsalt omamoodi udukogu, mitte terved tähesüsteemid). Nüüd on teada, et kogu universumis on mitu miljardit galaktikat.
See muutis kogu meie arusaama universumist ja varsti pärast seda sillutas teed uue universumi loomise ja arengu teooria: Suure Paugu teooria väljatöötamiseks.
Universumi liikumise väljamõtlemine
Järgmine samm oli kindlaks teha, kus me universaalse evolutsiooni protsessis oleme ja mis lahke sellest universumist, kus me elame. Küsimus on tõesti: kas universum laieneb? Lepingu sõlmimine? Staatiline?
Sellele vastamiseks mõõtsid astronoomid spektri nihkeid galaktikad lähedalt ja kaugelt, projekt, mis on jätkuvalt astronoomia osa. Kui galaktikate valguse mõõtmised oleksid üldiselt sinise nihkega, tähendaks see, et universum on lepinguline ja et meid võiks suunata "suurele kriisile", kuna kõik kosmoses lamavad koos.
Siiski selgub, et galaktikad taanduvad meist üldiselt ja ilmuvad välja punaselt nihutatud. See tähendab, et universum laieneb. Mitte ainult, aga me teame nüüd, et universaalne laienemine kiireneb ja minevikus kiirenes see teistsuguse kiirusega. Kiirenduse muutust juhib salapärane jõud, mida üldiselt nimetatakse tume energia. Meil on sellest vähe aru tumeda energia olemus, ainult et see näib olevat kõikjal universumis.
Key Takeaways
- Mõiste "sinine nihe" viitab valguse lainepikkuste nihkele spektri sinise otsa poole, kui objekt liigub meie poole ruumis.
- Astronoomid kasutavad sinise nihke abil galaktikate üksteise ja meie kosmosepiirkonna liikumiste mõistmiseks.
- Punane nihe rakendub meist eemalduvate galaktikate valgusspektrile; see tähendab, et nende valgus nihkub spektri punase otsa poole.
Allikad
- Lahe kosmos, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/redshift.html.
- "Laieneva universumi avastus." Laienev universum, skyserver.sdss.org/dr1/en/astro/universe/universe.asp.
- NASA, NASA, kujutlege.gsfc.nasa.gov/features/yba/M31_velocity/spectrum/doppler_more.html.
Toimetanud Carolyn Collins Petersen.