Hvad er Blueshift?

Astronomi har en række udtryk, der lyder eksotisk for ikke-astronomen. De fleste har hørt om "lysår" og "parsec" som fjernmålinger. Men andre udtryk er mere tekniske og lyder muligvis "jargony" for folk, der ikke ved meget om astronomi. To sådanne udtryk er "rødskift" og "blåskift." De bruges til at beskrive et objekts bevægelse mod eller væk fra andre objekter i rummet.

Redshift angiver, at et objekt bevæger sig væk fra os. "Blueshift" er et udtryk, som astronomer bruger til at beskrive et objekt, der bevæger sig mod et andet objekt eller mod os. Nogen vil sige, "Den galakse er blåskiftet med hensyn til Mælkevejen", for eksempel. Det betyder, at galaksen bevæger sig mod vores punkt i rummet. Det kan også bruges til at beskrive hastigheden, galaksen tager, når den kommer tættere på vores.

Både rødskift og blåskift bestemmes ved at studere spektret af lys, der stråles fra objektet. Specifikt "forskydes" fingeraftryk af elementer i spektret (som tages med en spektrograf eller et spektrometer) mod det blå eller røde afhængigt af objektets bevægelse.

Blueshift er et direkte resultat af en egenskab ved kaldet et objekts bevægelse Doppler-effekten, skønt der er andre fænomener, der også kan resultere i, at lys bliver blåskiftet. Sådan fungerer det. Lad os tage den galakse som et eksempel igen. Det udsender stråling i form af lys, røntgenstråler, ultraviolet, infrarødt, radio, synligt lys osv. Når den nærmer sig en observatør i vores galakse, ser hver foton (pakke lys), som den udsender, ud til at være produceret tættere på tiden til den forrige foton. Dette skyldes Doppler-effekten og galaksens rette bevægelse (dens bevægelse gennem rummet). Resultatet er, at fotonet topper sig komme til syne at være tættere på hinanden end de faktisk er, hvilket gør bølgelængden af ​​lys kortere (højere frekvens og derfor højere energi), som bestemt af observatøren.

Blueshift er ikke noget, der kan ses med øjet. Det er en egenskab for, hvordan lys påvirkes af et objekts bevægelse. Astronomer bestemmer blåskift ved at måle små skift i bølgelængderne fra objektet. De gør dette med et instrument, der opdeler lyset i dets komponentbølgelængder. Normalt gøres dette med et "spektrometer" eller et andet instrument kaldet "spektrograf". De data, de samler, er tegnet til det, der kaldes et "spektrum." Hvis lysinformationen fortæller os, at objekt bevæger sig mod os, grafen vises "forskudt" mod den blå ende af det elektromagnetiske spektrum.

Ved at måle de spektrale forskydninger af stjerner i Mælkevejen, astronomer kan plotte ikke kun deres bevægelser, men også bevægelsen af ​​galaksen som helhed. Objekter, der bevæger sig væk fra os, vises rødforskudt, mens objekter, der nærmer sig, vil blive blåskiftet. Det samme er tilfældet med den eksempelgalakse, der kommer mod os.

Tidens, nutidens og fremtidens tilstand universet er et varmt emne inden for astronomi og i videnskab generelt. Og en af ​​måderne, hvorpå vi studerer disse tilstande, er at observere bevægelsen af ​​de astronomiske objekter omkring os.

Oprindeligt univers blev antaget at stoppe ved kanten af ​​vores galakse, Mælkevejen. Men i de tidlige 1900'ere astronom Edwin Hubble fandt, at der var galakser uden for vores (disse var faktisk blevet observeret tidligere, men astronomer troede, at de simpelthen var en slags stjernetåge, ikke hele stjernesystemer). Der vides nu at være flere milliarder af galakser over hele universet.

Dette ændrede hele vores forståelse af universet og banede kort efter vejen for udviklingen af ​​en ny teori om universets oprettelse og udvikling: Big Bang Theory.

Det næste trin var at bestemme, hvor vi er i processen med universel evolution, og hvad venlig af universet, vi lever i. Spørgsmålet er virkelig: udvides universet? Kontraherende? Static?

For at svare på det målte astronomer de spektrale forskydninger af galakser nær og fjern, et projekt, der fortsat er en del af astronomien. Hvis lysmålingerne af galakserne generelt blev forskudt, ville dette betyde, at universet kontraherer, og at vi kunne være på vej mod en "stor knas", da alt i kosmos smækker sammen igen.

Det viser sig imidlertid, at galakserne generelt trækkes tilbage fra os og vises rødforskudt. Dette betyder, at universet ekspanderer. Ikke kun det, men vi ved nu, at den universelle ekspansion accelererer, og at den accelererede i en anden hastighed i fortiden. Denne ændring i acceleration er drevet af en mystisk kraft, der er kendt generisk som mørk energi. Vi har lidt forståelse af naturen af ​​mørk energi, kun at det ser ud til at være overalt i universet.

• Udtrykket "blåskift" henviser til skiftet i bølgelængder af lys mod den blå ende af spektret, når et objekt bevæger sig mod os i rummet.
• Astronomer bruger blåskift til at forstå bevægelser af galakser mod hinanden og mod vores område af rummet.
• Redshift gælder for spektret af lys fra galakser, der bevæger sig væk fra os; det vil sige, deres lys forskydes mod den røde ende af spektret.

• Coolt kosmos, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/redshift.html.
• “Opdagelsen af ​​det ekspanderende univers.” Det ekspanderende univers, skyserver.sdss.org/dr1/da/astro/universe/universe.asp.
• NASA, NASA, imag.gsfc.nasa.gov/features/yba/M31_velocity/spectrum/doppler_more.html.

Redigeret af Carolyn Collins Petersen.