Redshift — Arc.Ask3.Ru

Красное смещение История красного смещения Красное смещение — это увеличение длины волны и уменьшение частоты и энергии фотонов.   Противоположное изменение […]

Красное смещение

  • История красного смещения

    • Красное смещение — это увеличение длины волны и уменьшение частоты и энергии фотонов.  
    • Противоположное изменение — синее смещение.  
    • Основные причины: относительные движения источников и гравитационные потенциалы.  
  • История открытия

    • Эффект Доплера был предложен Кристианом Доплером в 1842 году.  
    • Ипполит Физо подтвердил эффект в 1848 году.  
    • Уильям Хаггинс определил скорость удаления звезды в 1868 году.  
    • Весто Слайфер обнаружил значительные красные смещения у спиральных галактик в 1912 году.  
  • Измерение и интерпретация

    • Красное смещение измеряется по спектральным линиям.  
    • Для расчета требуется диапазон частот или длин волн.  
    • Красное смещение не может быть вычислено для неопознанных объектов или белого шума.  
  • Космологическое красное смещение

    • Все удаленные источники света демонстрируют космологическое красное смещение.  
    • Закон Хаббла связывает красное смещение с расстоянием до объекта.  
    • Красное смещение подтверждает расширяющуюся Вселенную и теорию Большого взрыва.  
  • Обозначение и измерение красного смещения

    • Красное смещение обозначается как z и определяется как изменение длины волны или частоты.  
    • Различие между красным и синим смещениями зависит от знака z.  
  • Эффект Доплера

    • Красное смещение возникает при удалении объекта от наблюдателя.  
    • Синее смещение возникает при приближении объекта к наблюдателю.  
    • Релятивистский эффект Доплера учитывает замедление времени и зависит от скорости объекта.  
  • Расширение пространства

    • Космологическое красное смещение связано с удалением объектов в расширяющейся Вселенной.  
    • Красное смещение можно связать с возрастом объекта через соотношение космического времени и красного смещения.  
  • Различие между космологическими и локальными эффектами

    • При малых космологических красных смещениях доплеровские эффекты могут вносить значительные отклонения.  
    • Космологическое красное смещение зависит от скорости расширения Вселенной, а доплеровское смещение зависит от локальной скорости.  
  • Гравитационное красное смещение

    • Гравитационное красное смещение возникает из-за замедления времени в гравитационном поле.  
    • Эффект мал, но может быть измерен на Земле и вблизи черных дыр.  
  • Наблюдения в астрономии

    • Красное смещение в астрономии измеряется по спектрам излучения и поглощения атомов.  
  • Красное смещение и его причины

    • Красное смещение различных линий поглощения и излучения от одного объекта удивительно постоянно.  
    • Удаленные объекты могут быть размытыми, но это объясняется тепловым или механическим движением источника.  
    • Наблюдаемые красные смещения обусловлены комбинацией трех форм допплеровских красных смещений.  
  • Методы измерения красного смещения

    • Спектроскопия сложнее фотометрии, но фотометрия позволяет качественно охарактеризовать красное смещение.  
    • Фотометрические измерения могут иметь погрешности до δz = 0,5.  
  • Местные наблюдения

    • Красные смещения у близлежащих объектов связаны со скоростями прямой видимости.  
    • Измерения красных смещений позволяют диагностировать планетные системы и проводить дифференциальные измерения.  
    • Красные смещения используются в гелиосейсмологии и для измерения скоростей вращения планет и галактик.  
  • Внегалактические наблюдения

    • Самые удаленные объекты демонстрируют большие красные смещения, соответствующие хаббловскому потоку Вселенной.  
    • Красное смещение пропорционально расстоянию до галактики, что известно как закон Хаббла.  
    • Гравитационные взаимодействия галактик вызывают разброс в диаграмме Хаббла.  
  • Самые высокие красные смещения

    • Объекты с наибольшим известным красным смещением включают галактики и гамма-всплески.  
    • Наиболее подтвержденное красное смещение галактики составляет z = 14,32.  
    • Чрезвычайно красные объекты (ERO) и сверхэкстремально красные объекты (HEROs) также имеют высокие красные смещения.  
  • Космический микроволновый фон и будущие наблюдения

    • Космический микроволновый фон имеет красное смещение z = 1089.  
    • Первый свет от старейших звезд популяции III может иметь красные смещения в диапазоне 20 < z < 100.  
    • Предсказаны фон космических нейтрино и фон космических гравитационных волн с высокими красными смещениями.  
  • Исследования красного смещения

    • Автоматизированные телескопы и спектроскопия позволяют составлять карты Вселенной в пространстве красного смещения.  
    • Программа redshift survey отображает трехмерное распределение вещества в небе.  
    • Исследования красного смещения используются для измерения свойств крупномасштабной структуры Вселенной.  
  • Примеры исследований

    • CfA Redshift Survey (1977-1982)  
    • 2dF Galaxy Redshift Survey (2002)  
    • Sloan Digital Sky Survey (SDSS, с 2013)  
    • DEEP2 (с 2019)  
  • Эффекты физической оптики

    • Взаимодействия и явления могут приводить к изменению длины волны и частоты излучения.  
    • Рассеяние приводит к покраснению излучения, так как энтропия приводит к преобладанию низкоэнергетических фотонов.  
    • Межзвездное покраснение отличается от красного смещения тем, что спектроскопические линии не смещены.  
  • Синее смещение

    • Синее смещение — это уменьшение длины волны и увеличение частоты.  
    • Доплеровское синее смещение вызвано движением источника к наблюдателю.  
    • Гравитационное синее смещение не зависит от угла приема фотона и вносит вклад в анизотропию CMB.  
  • Космологическое синее смещение

    • В гипотетической Вселенной, подвергающейся сжатию, наблюдалось бы космологическое синее смещение.  
    • Удаленные галактики смещались бы в синюю сторону.  

Полный текст статьи:

Redshift — Arc.Ask3.Ru

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх