Blåförskjutning
Blåförskjutning är ett exempel på dopplereffekten. Det är den motsatta effekten till rödförskjutning.
Dopplerblåförskjutning orsakas av att en källa rör sig mot observatören. Termen gäller för alla minskningar av våglängden som orsakas av relativ rörelse, även utanför det synliga spektrumet.
Våglängden för varje reflekterad eller emitterad foton eller annan partikel förkortas i färdriktningen.
Dopplerblåförskjutning används inom astronomin för att bestämma relativ rörelse:
- Andromedagalaxen rör sig mot vår egen galax Vintergatan i den lokala gruppen. När den observeras från jorden visar dess ljus en blåförskjutning.
- Komponenterna i ett binärt stjärnsystem kommer att blåskiftas när de rör sig mot jorden.
- När man observerar spiralgalaxer har den sida som snurrar mot oss en liten blåförskjutning i förhållande till den sida som snurrar bort från oss.
- Blazars kan sända ut relativistiska (nära ljusets hastighet) jetstrålar mot oss som verkar blåförskjutna.
- Närliggande stjärnor som Barnards stjärna rör sig mot oss, vilket ger en mycket liten blåförskjutning.
- Dopplerblåförskjutning av avlägsna objekt (hög z) kan fås från den mycket större kosmologiska rödförskjutningen. Detta visar på relativ rörelse i det expanderande universum.
Anledningen till att astronomer kan avgöra hur långt ljuset förskjuts är att vissa kemiska element, som kalcium i ben eller syre som människor andas, har ett unikt fingeravtryck av ljuset som inget annat kemiskt element har. De kan se vilka ljusfärger som kommer från en stjärna och se vad den är gjord av. När de vet det tittar de på skillnaden mellan var fingeravtrycket (som kallas spektrallinjer) finns och var det borde finnas. När de ser det kan de avgöra hur långt bort stjärnan är, om den rör sig mot oss eller bort från oss, och även hur snabbt den rör sig, eftersom ju snabbare den rör sig, desto längre är avståndet mellan spektrallinjerna och där de ska vara.
Doppler rödförskjutning och blåförskjutning
Frågor och svar
F: Vad är Doppler blueshift?
S: Doppler blueshift är en minskning av våglängden som orsakas av relativ rörelse, även utanför det synliga spektrumet. Den uppstår när en ljuskälla rör sig mot en observatör.
F: Hur kan astronomer använda Dopplerblåförskjutning för att bestämma relativ rörelse?
S: Astronomer kan använda Dopplerblåförskjutning för att bestämma relativ rörelse genom att observera förändringar i våglängden hos ljuset från avlägsna objekt. Om de till exempel observerar spiralgalaxer kommer den sida som snurrar mot oss att ha en liten blåförskjutning jämfört med den sida som snurrar bort från oss. De kan också mäta relativistiska jetstrålar som verkar blåförskjutna och närliggande stjärnor som Barnards stjärna som rör sig mot oss vilket resulterar i en mycket liten blåförskjutning.
F: Hur vet astronomerna hur långt ljuset förskjuts?
S: Astronomer vet hur långt ljuset förskjuts eftersom vissa kemiska grundämnen som kalcium och syre har unika fingeravtryck av ljuset som inget annat grundämne har. Genom att titta på skillnaden mellan var dessa spektrallinjer befinner sig och var de borde befinna sig kan astronomer avgöra hur långt bort ett objekt befinner sig, om det rör sig mot dem eller bort från dem, och även hur snabbt det rör sig eftersom snabbare rörelse resulterar i ett större avstånd mellan spektrallinjerna och deras förväntade position.
F: Vad orsakar rödförskjutning?
S: Rödförskjutning orsakas av att en källa rör sig bort från en observatör, vilket ökar dess våglängd. Det inträffar när ett objekt rör sig längre bort från jorden på grund av rymdtidens expansion eller kosmisk expansion som orsakas av att mörk energi trycker isär materia med tiden.
F: Vad betyder "hög z"?
S: Hög z avser objekt med hög rödförskjutning, vilket tyder på att de är mycket avlägsna och rör sig snabbt bort från jorden på grund av kosmisk expansion som orsakas av mörk energi som trycker isär materia med tiden.
F: Hur skiljer sig kosmologisk rödförskjutning från dopplerblåförskjutning?
S: Kosmologisk rödförskjutning skiljer sig från dopplerblåförskjutning eftersom kosmologisk rödförskjutning uppstår på grund av kosmisk expansion medan dopplerblåförskjutning uppstår på grund av relativ rörelse mellan två objekt, t.ex. ett objekt som närmar sig ett annat objekt eller en komponent i ett binärt stjärnsystem som rör sig mot jorden.
