Kaj Redshift razkrije o predmetu

Ko zvezdniki pogledajo na nočno nebo, jih glej svetlobo. To je bistveni del vesolja, ki je prepotoval velike razdalje. Ta svetloba, ki jo uradno imenujemo "elektromagnetno sevanje", vsebuje zakladnico informacij o predmetu, od koder je prišel, od njegove temperature do gibov.

Astronomi preučujejo svetlobo v tehniki, imenovani "spektroskopija". Omogoča jim, da ga secirajo do njegovih valovnih dolžin in ustvarijo tako imenovani "spekter". Med drugim lahko ugotovijo, ali se kakšen predmet odmika od nas. Za opis gibanja predmetov, ki se odmikajo drug od drugega v vesolju, uporabljajo lastnost, imenovano "rdeče premikanje".

Preusmeritev se zgodi, ko predmet, ki oddaja elektromagnetno sevanje, odstopi od opazovalca. Zaznana svetloba se zdi "bolj rdeča", kot bi morala biti, ker je pomaknjena proti "rdečemu" koncu spektra. Redshift ni nekaj, kar lahko "vidi". To je učinek, ki ga astronomi merijo v svetlobi s preučevanjem njegovih valovnih dolžin.

Predmet (ponavadi imenovan "vir") oddaja ali absorbira elektromagnetno sevanje določene valovne dolžine ali niza valovnih dolžin. Večina zvezd oddaja široko paleto svetlobe, od vidne do infrardeče, ultravijolične, rentgenske in tako naprej.

Ko se vir odmika od opazovalca, se zdi, da se valovna dolžina "raztegne" ali poveča. Vsak vrh se oddaja dlje od prejšnjega vrha, ko se objekt umakne. Podobno, medtem ko se valovna dolžina povečuje (postaja rdeča), se frekvenca in s tem tudi energija zmanjšuje.

Hitreje kot se predmet umakne, večji je rdeč premik. Ta pojav je posledica učinek doplerja. Ljudje na Zemlji poznamo Dopplerjevo premikanje na precej praktične načine. Na primer, nekatere najpogostejše aplikacije učinka dopplerja (rdeče premikanje in blueshift) so policijske radarske puške. Odbijejo signale iz vozila in količina rdečega premikanja ali premikanja blueshifa sporoči uradniku, kako hitro gre. Dopplerov vremenski radar napoveduje napovedovalcem, kako hitro se nevihtni sistem giblje. Uporaba Dopplerjevih tehnik v astronomiji sledi istim načelom, a astronomi jo namesto da bi plačali po galaksijah, da bi izvedeli o njihovih gibanjih.

Način, kako astronomi določajo rdečo premik (in modro premikanje), je uporaba instrumenta, imenovanega spektrograf (ali spektrometer), za ogled svetlobe, ki jo oddaja predmet. Drobne razlike v spektralnih linijah kažejo premik proti rdečemu (za rdečo premikanje) ali modrem (za modro premikanje). Če razlike pokažejo rdeč premik, to pomeni, da se objekt umakne. Če so modre, se predmet približuje.

V zgodnjih 1900-ih so astronomi menili, da je celota vesolje je bil zaprt znotraj našega galaksija, the mlečna cesta. Vendar pa meritve, narejene iz drugih galaksije, za katere smo mislili, da so preprosto meglice znotraj našega, so pokazale, da so v resnici zunaj Mlečne poti. To odkritje je naredil astronom Edwin P. Hubble, ki temelji na meritvah spremenljivih zvezd drugega astronoma z imenom Henrietta Leavitt.

Poleg tega so za te galaksije merili rdeče premike (in v nekaterih primerih blueshift) in tudi njihove razdalje. Hubble je presenetljivo ugotovil, da dlje kot je galaksija, tem večja se nam zdi rdeča premik. Ta korelacija je zdaj znana kot Hubblov zakon. Astronomom pomaga določiti širitev vesolja. Pokaže tudi, da dlje kot so predmeti od nas, hitreje se umaknejo. (To velja v širšem smislu, obstajajo na primer lokalne galaksije, ki se gibljejo proti nam zaradi gibanja naših " Lokalna skupina".) Predmeti v vesolju se večinoma oddaljujejo drug od drugega in to gibanje je mogoče izmeriti z analizo njihovih rdečih premikov.

Astronomi lahko s pomočjo rdečega premika določijo gibanje Mlečne poti. To storijo z merjenjem Dopplerjevega premika predmetov v naši galaksiji. Te informacije razkrivajo, kako se druge zvezde in meglice premikajo glede na Zemljo. Prav tako lahko merijo gibanje zelo oddaljenih galaksij - imenovanih "visoke rdeče premikajoče se galaksije". To je hitro rastoče področje astronomija. Osredotoča se ne le na galaksije, temveč tudi na druge objekte, kot so viri gama-žarki poči.

Ti predmeti imajo zelo velik rdeč premik, kar pomeni, da se oddaljujejo od nas z izjemno velikimi hitrostmi. Astronomi dodelijo pismo z na rdečo premikanje. To pojasnjuje, zakaj se včasih zgodi zgodba, ki pravi, da ima galaksija rdeč premik z= 1 ali kaj takega. Najstarejše epohe vesolja se nahajajo na z od približno 100. Torej rdeče premikanje tudi astronomom omogoča, da razumejo, kako daleč so stvari poleg tega, kako hitro se premikajo.

Raziskovanje oddaljenih predmetov daje astronomom tudi posnetek stanja vesolja pred približno 13,7 milijardami let. Takrat se je z velikim praskom začela kozmična zgodovina. Zdi se, da se vesolje od takrat ne širi, temveč se pospešuje tudi njegovo širjenje. Izvor tega učinka je temna energija, nerazumljeni del vesolja. Astronomi, ki uporabljajo rdeče premikanje za merjenje kozmoloških (velikih) razdalj, ugotavljajo, da pospeški niso bili vedno enaki v vesoljski zgodovini. Razlog za to spremembo še vedno ni znan in ta učinek temne energije ostaja zanimivo področje študija v kozmologiji (študija nastanka in razvoja vesolja.)

Uredil Carolyn Collins Petersen.