Hvordan bruger du spektrale linjer til at bestemme, om en galakse bevæger sig mod Jorden eller væk fra Jorden?

Doppler -effekten

Det centrale princip er Doppler -effekten, som du måske er bekendt med fra lyden af ​​en sirene, der skifter tonehøjde, når den bevæger sig mod eller væk fra dig. Det samme koncept gælder for lys.

* rødskift: Når en galakse bevæger sig * væk * fra jorden, strækkes det lys, det udsender. Dette betyder, at bølgelængderne af lys forskydes mod den * røde * ende af spektret (længere bølgelængder). Dette kaldes rødskift .

* blueshift: Omvendt, når en galakse bevæger sig * mod * Jorden, bliver det lys, den udsender, komprimeret. Dette skifter bølgelængderne mod den * blå * ende af spektret (kortere bølgelængder). Dette kaldes blueshift .

spektrale linjer som markører

* Unikke underskrifter: Hvert element i universet udsender og absorberer lys ved specifikke bølgelængder. Disse bølgelængder skaber forskellige linjer på et spektrum, som et fingeraftryk.

* skiftende linjer: Når en galakse bevæger sig, forskydes disse spektrale linjer til længere eller kortere bølgelængder på grund af Doppler -effekten.

* Måling af skiftet: Ved at måle skiftet i de spektrale linjer (specifikt mængden af ​​rødskift eller blueshift) kan astronomer beregne hastigheden af ​​galaksen i forhold til Jorden.

Eksempel:

Forestil dig en galakse, der udsender lys, der indeholder en spektral linje fra brint ved en bestemt bølgelængde. Hvis vi observerer, at linjen skiftede til en længere bølgelængde (rødskift), betyder det, at galaksen bevæger sig væk fra os.

Det ekspanderende univers

Redshift af fjerne galakser er et vigtigt bevis for det ekspanderende univers. Næsten alle galakser viser rødskift, hvilket indikerer, at universet udvides, og at galakser bevæger sig længere fra hinanden.