Redshift vs Blueshift
Doppler-ilmiö on aallon taajuuden muutosilmiö, joka johtuu a altolähteen ja havaitsijan suhteellisesta liikkeestä. Tämä on helposti havaittavissa moottoritiellä, jossa liikkuvien poliisiajoneuvojen tai ambulanssien sireenit yleensä nousevat korkealle, kun ne tulevat lähemmäksi ja lähemmäs, ja päinvastoin, kun ne ovat siirtymässä pois.
Kun lähde ja havainnoija siirtyvät poispäin tai suhteellisesti kohti, lähteestä lähtevät a altorintamat joko erottuvat tai ahtautuvat yhteen. Tämä johtaa muutokseen havaitsijan vastaanottamien a altorintojen nopeudessa kuin lähteen lähettämän nopeuden. Koska tämä nopeus on tallennettu taajuudeksi, lähteen taajuus ja näennäinen taajuus ovat erilaisia. Doppler-ilmiö voidaan havaita kaikissa aalloissa, olivatpa ne sähkömagneettisia tai mekaanisia.
Kun lähde ja havainnoija liikkuvat suhteellisesti toisiaan kohti, näennäinen taajuus on suurempi kuin lähdetaajuus. Jos lähde ja havainnoija väistyvät suhteessa toisiinsa, niin näennäinen taajuus on pienempi kuin lähdetaajuus. Koska taajuuden muutos liittyy havaitsijan ja lähteen liikkeeseen, sitä voidaan käyttää liikkeen päättelemiseen.
Oletetaan, että tarkkailija on paikallaan. Jos näennäinen taajuus on suurempi kuin lähdetaajuus, voidaan päätellä, että lähde liikkuu kohti havaintoa. Jos näennäinen taajuus on pienempi kuin lähde, lähde on siirtymässä pois.
Valon tapauksessa lähteen ja havaitsijan suhteellinen liike saa taajuuden siirtymään joko punaisen tai sinisen värin suuntaan. Jos valo on siirtynyt punaisen suuntaan, kohteet ovat suhteellisesti poistumassa ja niiden sanotaan näyttävän punasiirtymää, ja sininen siirtymä on liikkuessaan toisiaan kohti. Itse asiassa tämä havaitaan ensin, kun yritetään määrittää tähtien spektrityypit.
Punasiirtymä voidaan laskea seuraavilla kaavoilla:
Käyttäen aallonpituutta: z=(λobsv – λemit) / λemit; 1 + z=λobsv / λemit
Käytetään taajuutta: z=(f emit – f obsv) / f obsv; 1 + z=f emit / f obsv
Jos z<0, se on sinisiirto ja kohde liikkuu pois
Jos z>0, kyseessä on punasiirtymä ja kohde liikkuu kohti
Tätä tehostetta käytetään monissa sovelluksissa. Poliisin käyttämät nopeusmittarit on suunniteltu tällä periaatteella. Sitä voidaan käyttää myös avaruudessa olevien kohteiden sijainnin ja muiden parametrien, kuten satelliitin sijainnin ja nopeuden, määrittämiseen. Sitä käytetään myös tutkatekniikassa. Sillä on lukuisia sovelluksia tähtitiedossa ja astrofysiikassa.
Mitä eroa on Redshiftillä ja Blueshiftillä?
• Punasiirtymä ja sinisiirto ovat havaittavissa olevan näkyvän valon taajuuden muutosta lähteen ja havainnoijan suhteellisesta liikkeestä johtuen.
• Punasiirtymän os alta lähteet ja havainnoija ovat suhteellisen kaukana toisistaan, ja Z-arvo on positiivinen.
• Blueshiftissä lähde ja havainnoija liikkuvat toisiaan kohti, ja Z-arvo on negatiivinen.
