Hvordan bestemmer du, hvor hurtigt en fjern galakse bevæger sig væk fra jorden?

1. lys fra fjerne galakser: Galakser udsender lys, der indeholder et spektrum af forskellige bølgelængder.

2. Doppler -effekten: Når en galakse bevæger sig væk fra os, strækkes lysbølgerne ud, svarende til, hvordan lyden af ​​en sirene skifter tonehøjde, når den bevæger sig væk fra dig. Denne strækning får lysbølgelængderne til at virke længere og flytte dem mod den røde ende af det elektromagnetiske spektrum. Dette er kendt som rødskift .

3. Måling af rødskift: Astronomer bruger spektrografer til at analysere lyset fra fjerne galakser. De ser efter specifikke spektrale linjer - som fingeraftryk af elementer - og sammenligner deres positioner med de samme linjer i laboratoriet. Mængden af ​​skift mod den røde ende af spektret fortæller os, hvor meget lyset er strakt.

4. Beregning af hastighed: Mængden af ​​rødskift er direkte proportional med galakseens recessionshastighed. Dette forhold er beskrevet af Hubbles lov:

v =h₀ * d

Hvor:

* v er galaksehastigheden

* h₀ er Hubble -konstanten, en værdi, der repræsenterer universets ekspansionshastighed (ca. 70 km/s/mpc)

* d er afstanden til galaksen

Kortfattet: Ved at måle rødskift af en fjern galakse kan astronomer bestemme dens hastighed i forhold til Jorden og forstå, hvordan universet ekspanderer.

Vigtig note: Redshift forekommer også, når lys passerer gennem et stærkt tyngdefelt på grund af bøjningen af ​​rumtiden. Dette kaldes "gravitations rødskift" og er et separat fænomen fra Doppler -rødskift, der bruges til at måle galaksehastigheder.