了解多普勒效应
天文学家研究来自远处物体的光以了解它们。光以每秒299000公里的速度在太空中移动，其路径可被重力偏转，并被宇宙中的物质云吸收和散射。天文学家利用光的许多特性来研究从行星和月球到宇宙中最遥远的物体的一切。
深入研究多普勒效应
他们使用的一种工具是多普勒效应。这是当物体移动通过空间时从物体发射的辐射的频率或波长的偏移。它以奥地利物理学家Christian Doppler的名字命名，他于1842年首次提出它。
多普勒效应如何工作？如果辐射源（例如恒星）正在向地球上的星形单体移动（例如），那么其辐射波长将显得更短（频率更高，因此能量更高）。另一方面，如果物体远离观察者，则波长将显得更长（更低的频率和更低的能量）。当你听到火车哨子或警察警察警察移过你时，你可能经历过一种效果，当它经过你并移开时改变音调。
多普勒效应是警察雷达等技术的背后，其中"雷达*"发射已知波长的光。然后，该雷达"光线"从移动的汽车弹跳并返回仪器。由此产生的波长偏移用于计算车辆的速度。（注意：实际上这是一个双移，因为移动的汽车首先充当观察者并经历移位，然后作为移动源将光发送回办公室，从而第二次移动波长。）
Redshift
当物体从观察者后退（即移开）时，发射的辐射的峰值将以更远的间隔隔开如果源对象是静止的，那么它们会比它们更好。结果是所得的光波长显得更长。天文学家说它是"转移到红色"光谱的末端。
同样的效果适用于电磁频谱的所有频带，例如无线电，x射线或伽马射线。然而，光学测量是最常见的，并且是术语"红移"的来源;。源离开观察者越快，红移越大。从能量的角度来看，较长的波长对应于较低的能量辐射。
Blueshift
相反，当辐射源接近观察者时，光的波长看起来更接近，有效地缩短了光的波长。（同样，较短的波长意味着较高的频率，因此能量较高。）在光谱上，发射线将出现向光谱的蓝侧移动，因此称为蓝移。
与红移一样，该效果适用于电磁波谱的其他波段，但在处理光学光时，效果最常被讨论，尽管在天文学的某些领域当然不是这种情况。
宇宙扩张与多普勒频移49,50多普勒频的使用导致了天文学的一些重要发现。在20世纪初，人们认为宇宙是静止的。事实上，这导致阿尔伯特·爱因斯坦将宇宙常数添加到他着名的场方程中，以便"抵消"通过他的计算预测的膨胀（或收缩）。具体而言，曾经有人认为，乳白色的"边缘"代表了静态宇宙的边界。
然后，Edwin Hubble发现几十年来一直困扰天文学的所谓"螺旋形星云"根本不是星云。这个实际上是其他的宇宙。这是一个惊人的发现，并告诉天文学家宇宙比他们知道的要大得多。
然后Hubble继续测量多普勒频移，特别是发现这些星团的红移。他发现，galaxy越远，它退缩的速度就越快。这导致了现在着名的Hubble's定律，该定律指出物体's距离与其衰退速度成正比。
这一启示使爱因斯坦写道，他的将宇宙常数添加到场方程中是他职业生涯中**的钝化。然而，有趣的是，一些研究人员现在将常数back置于广义相对论中。
事实证明，Hubble's定律直到最近才成立，因为过去几十年的研究发现遥远的宇宙比预测的要快得多。这意味着宇宙的扩张正在加速。其原因是一个谜，科学家们称这种加速的驱动力暗能量。他们在爱因斯坦场方程中将其解释为一个宇宙常数（尽管它与爱因斯坦的形式不同）。
天文学的其他用途
除了测量宇宙的扩张之外，多普勒效应还可以用来模拟更靠近家乡的物体的运动，即乳白色星团的动力学。
通过测量到恒星的距离及其红移或蓝移，科学家们能够绘制出我们星团的运动图，并从宇宙中观察到我们的星团可能看起来像什么。
多普勒效应还允许科学家测量可变恒星的脉动，以及在超大型黑洞发出的相对论射流内以令人难以置信的速度行进的粒子的运动。
由Carolyn Collins Petersen编辑和更新。
