什么是蓝移?

文学有许多术语对非天文学家来说听起来很异国情调。大多数人都听说过"光年"和交通安全的小知识"parsec"作为远程测量的术语。但是,其他术语更具技术性,对于那些不了解天文学的人来说,听起来可能会很有趣。两个这样的术语是"redshift"和"blueshift。"它们'重新用于描述对象's朝向或远离空间中的其他对象的运动。

红移表示一个物体正在离开我们。"Blueshift"是科学家用来描述正在向另一个物体或朝向我们移动的物体的术语。有人会说,"例如,galaxy相对于乳白色移动了"。这意味着galaxy正在朝着我们的太空点移动。它也可以用来描述galaxy接近我们的速度。

红移和蓝移都是通过研究从物体辐射的光谱来确定的。具体而言,光谱中的元素(用光谱仪或光谱仪拍摄)的"指纹"根据物体的运动向蓝色或红色移动"。

多普勒频移

科学家如何确定蓝移?

Blueshift是一种称为多普勒效应的对象'运动属性的直接结果,尽管还有其他现象也可能导致光线变蓝。这里'它是如何工作的。让's再次以galaxy为例。它以光,x射线,紫外线,红外线,无线电,可见光等形式发射辐射。当它接近我们星系中的观察者时,它发出的每个光子(光包)似乎都会在时间上与前一个光子产生得更近。这是由于多普勒效应和galaxy'正确的运动(它通过空间的运动)。结果是光子峰看起来比它们实际上更接近,使得由观察者确定的光的波长更短(更高的频率,因此更高的能量)。

蓝移不是眼睛可以看到的东西。它是光如何受对象's运动影响的属性。天文学家通过测量来自物体的光波长的微小变化来确定蓝移。他们使用将光分成其分量波长的仪器来做到这一点。通常这是用"光谱仪"或另一种称为a"spectrograph"的仪器完成的;。他们收集的数据被绘制成什么's称为"频谱。"如果光信息告诉我们物体正在向我们移动,图表将出现"移位"朝向电磁频谱的蓝端。

测量恒星的蓝移

通过测量星路中恒星的光谱偏移,科学家不仅可以绘制它们的运动,还可以绘制整个星团的运动。离开我们的物体将出现红移,而接近的物体将被蓝移。对于'走向我们的示例galaxy也是如此。

Andromeda和乳白色碰撞,从我们galaxy内部的星球表面可以看出

宇宙是否蓝移?

宇宙的过去,现在和未来状态是天文学和一般科学的热门话题。我们研究这些状态的方法之一是观察我们周围天文物体的运动。

最初,宇宙被认为停在我们的galaxy边缘,即乳白色。但是,在20世纪初,天文学家埃德温·胡布(Edwin Hubble)发现我们外面有一些星团(这些星团实际上是以前观察到的,但天文学家认为它们是s意味着一种星云,而不是整个恒星系统)。现在已知宇宙中有数十亿个宇宙。

这改变了我们对宇宙的整体理解,不久之后,为宇宙创造和演化的新理论的发展铺平了道路:大爆炸理论。

弄清楚宇宙的运动

下一步是确定我们处于普遍进化过程中的位置,以及我们所处的宇宙。问题是真的:宇宙是否在扩张?合同?静态?

为了回答这个问题,天文学家测量了近距离和远距离恒星的光谱偏移,这个项目仍然是天文学的一部分。如果宇宙的光照测量结果总体上是蓝移的,那么这意味着宇宙正在收缩,我们可以走向一个"big crunch"因为宇宙中的所有东西都重新开始了。

宇宙的扩展

然而,事实证明,宇宙通常是从我们退后并出现红移。这意味着宇宙正在扩张。不仅如此,而且我们现在知道,普遍扩张正在加速,并且过去以不同的速度加速。加速度的变化是由一种神秘的力量驱动的,通常称为暗能量。我们对暗能量的本质知之甚少,只是它似乎遍布宇宙。

关键Takeaways

  • 术语"蓝移"指的是当物体在太空中向我们移动时,光的波长向光谱的蓝端移动。
  • 天文学家使用蓝移来理解宇宙彼此朝向我们的空间区域的运动。
  • 红移适用于远离我们的星系的光谱;th在is,它们的光向光谱的红端移动。

来源

  • 冷宇宙,coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmicÅclassroom/cosmicÅreference/redshift.html。
  • “发现扩展的宇宙”。扩展的宇宙,skyserver.sdss.org/dr1/en/astro/universe/universe.asp。
  • NASA,NASA,想象一下.gov/features/yba/M31Å速度/频谱/多普勒_更多.html。

由Carolyn Collins Petersen编辑。