Calculadora de efecto Doppler astronómico

Introduce los valores espectrales en reposo y observados para estimar z y comparar la velocidad clásica con la relativista.

Cargando simulación interactiva...

Cinemática relativista de ondas electromagnéticas 🖖

El corrimiento al rojo o al azul observado de los objetos celestes se rige por el efecto Doppler, escalado para velocidades relativistas. Al comparar las longitudes de onda en reposo y observadas, se obtiene la velocidad radial precisa de un emisor. Este cambio matemático es una consecuencia ineludible de la expansión del espacio y del impulso relativo. El cálculo proporciona una prueba absoluta y objetiva de la cinemática cósmica, sin ilusiones que dependan del observador.

Qué mide realmente un corrimiento al rojo 🖖

Una línea espectral es una huella fija: el hidrógeno en reposo siempre emite a 656.28 nm. Observa dónde ves realmente esa línea: si se desplaza a una longitud de onda mayor (más roja), la fuente se aleja; si es menor (más azul), se acerca. El corrimiento al rojo z es simplemente el estiramiento relativo. Ver H-alfa a 660 nm en lugar de 656.28 nm da z ≈ 0.0057, una velocidad de recesión de unos 1700 km/s.

El corrimiento al rojo supera el 100% sin romper c 🖖

Carga el ejemplo del cuásar: Lyman-alfa pasa de 121.567 nm a 486.268 nm, así que z = 3 y la línea se cuadruplica (1 + z = 4). El ingenuo v = zc afirmaría tres veces la velocidad de la luz, algo imposible. En cambio, la fórmula relativista β = ((1+z)²−1)/((1+z)²+1) da 15/17 ≈ 0.88, por debajo de c. Por mucho que crezca z, β nunca alcanza 1.

Problemas de ejemplo

  • H-alfa alejándose - El desplazamiento de H-alfa hacia longitudes de onda mayores implica alejamiento (corrimiento al rojo).
  • H-alfa acercándose - Una longitud de onda observada más corta implica acercamiento (corrimiento al azul).
  • Fuente de radio de 21 cm - Una frecuencia observada de 21 cm más baja corresponde a un corrimiento al rojo positivo.
  • Cuásar de z alto - Caso de z grande en el que la corrección relativista de la velocidad se vuelve esencial.