Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe bepaal je hoe snel een verre melkweg van de aarde weggaat?

We bepalen hoe snel een verre melkweg van de aarde weggaat met behulp van een fenomeen genaamd Redshift . Hier is hoe het werkt:

1. Licht van verre sterrenstelsels: Ganelikjes stoten licht uit, dat een spectrum van verschillende golflengten bevat.

2. Het Doppler -effect: Terwijl een sterrenstelsel van ons weggaat, worden de lichtgolven die het uitstrekt uitgestrekt, vergelijkbaar met hoe het geluid van een sirene van toonhoogt verandert terwijl het van u weggaat. Door dit stretchen verschijnt de golflengten van het licht langer en verschuiven ze naar het rode uiteinde van het elektromagnetische spectrum. Dit staat bekend als Redshift .

3. Redshift meten: Astronomen gebruiken spectrograaf om het licht van verre sterrenstelsels te analyseren. Ze zoeken naar specifieke spectrale lijnen - zoals vingerafdrukken van elementen - en vergelijken hun posities met dezelfde lijnen in het lab. De hoeveelheid verschuiving naar het rode uiteinde van het spectrum vertelt ons hoeveel het licht is uitgerekt.

4. Berekeningssnelheid: De hoeveelheid roodverschuiving is recht evenredig met de recessiesnelheid van het sterrenstelsel. Deze relatie wordt beschreven door de wet van Hubble:

v =h₀ * d

Waar:

* v is de snelheid van de melkweg

* H₀ is de Hubble -constante, een waarde die de uitbreiding van het universum vertegenwoordigt (ongeveer 70 km/s/mpc)

* d is de afstand tot de melkweg

Samenvattend: Door het meten van de roodverschuiving van een verre sterrenstelsel, kunnen astronomen zijn snelheid ten opzichte van de aarde bepalen en begrijpen hoe het universum zich uitbreidt.

Belangrijke opmerking: Redshift treedt ook op wanneer licht door een sterk zwaartekrachtveld gaat, vanwege het buigen van ruimtetijd. Dit wordt "Gravitational Redshift" genoemd en is een afzonderlijk fenomeen van de Doppler -roodverschuiving die wordt gebruikt om de melkwegsnelheden te meten.