Čo je to Blueshift?

Astronómia má množstvo výrazov, ktoré znejú astronómom exoticky. Väčšina ľudí počula „svetelné roky“ a „parsec“ ako podmienky vzdialených meraní. Iné výrazy sú však technickejšie a môžu znieť „žargóniou“ pre ľudí, ktorí toho veľa nevedia o astronómii. Dva takéto výrazy sú „redshift“ a „blueshift“. Používajú sa na opis pohybu objektu smerom k iným objektom vo vesmíre alebo od nich.

Červený posun označuje, že sa objekt od nás vzdialil. „Blueshift“ je termín, ktorý astronómovia používajú na opis objektu, ktorý sa pohybuje smerom k inému objektu alebo k nám. Niekto povie napríklad: „Táto galaxia je presmerovaná v súvislosti s Mliečnou cestou“. To znamená, že galaxia sa pohybuje smerom k nášmu bodu v priestore. Môže sa tiež použiť na opis rýchlosti, ktorú galaxia preberá, keď sa približuje k našej.

Červený aj modrý posun sa určujú štúdiom spektra svetla vyžarovaného z objektu. Konkrétne „odtlačky prstov“ prvkov v spektre (ktoré sa snímajú spektrografom alebo spektrometrom) sa „posunú“ smerom k modrej alebo červenej v závislosti od pohybu objektu.

Blueshift je priamym dôsledkom volaného pohybu objektu Dopplerov efekt, aj keď existujú aj iné javy, ktoré môžu viesť aj k tomu, že sa svetlo zmení na modré. Takto to funguje. Zoberme si túto galaxiu ako príklad. Vysiela to žiarenie vo forme svetla, röntgenového žiarenia, ultrafialového žiarenia, infračerveného žiarenia, rádia, viditeľného svetla atď. Keď sa blíži k pozorovateľovi v našej galaxii, zdá sa, že každý fotón (zväzok svetla), ktorý vyžaruje, sa vytvára v čase bližšie k predchádzajúcemu fotónu. Je to kvôli Dopplerovmu efektu a správnemu pohybu galaxie (jej pohybu priestorom). Výsledkom je, že fotóny piky javí byť bližšie k sebe, ako v skutočnosti sú, čím sa vlnová dĺžka svetla skráti (vyššia frekvencia, a teda vyššia energia), ako to určuje pozorovateľ.

Blueshift nie je niečo, čo je možné vidieť očami. Je to vlastnosť toho, ako je svetlo ovplyvnené pohybom objektu. Astronómovia určujú modrý posun meraním malých posunov vo vlnových dĺžkach svetla od objektu. Robia to pomocou nástroja, ktorý rozdeľuje svetlo na jeho zložkové vlnové dĺžky. Normálne sa to deje pomocou „spektrometra“ alebo iného nástroja nazývaného „spektrograf“. Údaje, ktoré zhromažďujú, sa zaznamenávajú do grafu, ktorý sa nazýva „spektrum“. Ak nám svetelná informácia hovorí, že Ak sa objekt pohybuje smerom k nám, graf sa objaví „posunutý“ smerom k modrému koncu elektromagnetického spektrum.

Meraním spektrálnych posunov hviezdy v mliečna dráha, môžu astronómovia vykresliť nielen svoje pohyby, ale aj pohyb galaxie ako celku. Objekty, ktoré sa od nás vzdialia, sa zobrazia redshifted, zatiaľ čo blížiace sa objekty budú presmerované. To isté platí pre príklad galaxie, ktorá k nám prichádza.

Minulosť, súčasnosť a budúci stav vesmír je aktuálna téma v astronómii a vo vede všeobecne. Jedným zo spôsobov, ako tieto štáty študujeme, je pozorovať pohyb astronomických objektov okolo nás.

Pôvodne bol vesmír sa myslelo, že sa zastaví na okraji našej galaxie, Mliečnej dráhy. Ale začiatkom 20. storočia astronóm Edwin Hubble zistili, že mimo našej galaxie boli galaxie (tieto sa už predtým pozorovali, ale astronómovia si mysleli, že sú jednoducho akýmsi hmlovina, nie celý systém hviezd). Teraz je známe, že vo vesmíre existuje niekoľko miliárd galaxií.

Toto zmenilo celé naše chápanie vesmíru a krátko na to vydláždilo cestu pre vývoj novej teórie stvorenia a vývoja vesmíru: teórie Veľkého tresku.

Ďalším krokom bolo zistiť, kde sa nachádzame v procese univerzálnej evolúcie a čo milý vesmíru, v ktorom žijeme. Otázka je naozaj: rozširuje sa vesmír? Verejný? Statické?

Astronómovia na tento účel zmerali spektrálne posuny galaxie blízko a ďaleko, projekt, ktorý je naďalej súčasťou astronómie. Keby boli merania svetla v galaxiách všeobecne presmerované, znamenalo by to, že vesmír sa sťahuje a že by sme mohli smerovať k „veľkej kríze“, pretože všetko vo vesmíre sa vracia k sebe.

Ukazuje sa však, že galaxie vo všeobecnosti ustupujú a objavujú sa redshifted. To znamená, že vesmír sa rozširuje. Nielen to, ale teraz vieme, že univerzálna expanzia sa zrýchľuje a že sa v minulosti zrýchlila inou rýchlosťou. Táto zmena zrýchlenia je vyvolaná záhadnou silou, ktorá sa všeobecne nazýva temná energia. Nemáme veľmi pochopenie povaha temnej energieiba to, že sa zdá byť všade vo vesmíre.

• Termín „modrý posun“ označuje posun vlnových dĺžok svetla smerom k modrému koncu spektra, keď sa objekt pohybuje smerom k nám vo vesmíre.
• Astronómovia používajú modrý posun na pochopenie pohybov galaxií smerom k sebe navzájom a smerom k našej oblasti vesmíru.
• Červený posun sa vzťahuje na spektrum svetla z galaxií, ktoré sa od nás vzdialia; to znamená, že ich svetlo sa posúva smerom k červenému koncu spektra.

• Cool Cosmos, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/redshift.html.
• "Objav rozširujúceho sa vesmíru." Rozširujúci sa vesmír, skyserver.sdss.org/dr1/en/astro/universe/universe.asp.
• NASA, NASA, imagine.gsfc.nasa.gov/features/yba/M31_velocity/spectrum/doppler_more.html.

Upravil Carolyn Collins Petersen.