Astronoomilise Doppleri nihke kalkulaator
Sisesta rahuoleku ja vaadeldud spektraalväärtused, et hinnata z-i ning võrrelda klassikalist ja relativistlikku kiirust.
Elektromagnetlainete relativistlik kinemaatika 🖖
Täheldatud taevaobjektide puna- või sininihet reguleerib Doppleri efekt, mis on skaleeritud relativistlike kiiruste järgi. Võrreldes puhke- ja vaadeldavaid lainepikkusi, tuletatakse emitteri täpne radiaalkiirus. See matemaatiline nihe on ruumi laienemise ja suhtelise impulsi vältimatu tagajärg. Arvutus annab absoluutse ja objektiivse tõendi kosmilise kinemaatika kohta, ilma igasuguste vaatlejast sõltuvate illusioonideta.
Mida punanihe tegelikult mõõdab 🖖
Spektrijoon on kindel sõrmejälg — vesinik kiirgab paigalseisus alati lainepikkusel 656.28 nm. Vaata, kus sa selle joone tegelikult näed: kui see nihkub pikemale (punasemale) lainepikkusele, siis allikas kaugeneb; lühemale (sinisemale) nihkudes läheneb. Punanihe z on lihtsalt suhteline venitus. Kui H-alfa paistab 660 nm juures 656.28 nm asemel, saame z ≈ 0.0057 ehk eemaldumiskiiruse umbes 1700 km/s.
Punanihe ületab 100% ilma c-d ületamata 🖖
Lae kvasari näidis: Lyman-alfa nihkub 121.567 nm-lt 486.268 nm-le, seega z = 3 ja joon nelistub (1 + z = 4). Naiivne v = zc väidaks kolmekordset valguse kiirust — võimatu. Relativistlik valem β = ((1+z)²−1)/((1+z)²+1) annab aga 15/17 ≈ 0.88, mis jääb alla c. Ükskõik kui suureks z kasvab, β ei jõua kunagi 1-ni.
Näiteülesanded
- H-alfa eemaldumine - H-alfa nihe pikema lainepikkuse suunas viitab eemaldumisele (punanihe).
- H-alfa lähenemine - Lühem mõõdetud lainepikkus viitab lähenemisele (sininihe).
- 21 cm raadioallikas - Madalam mõõdetud 21 cm sagedus vastab positiivsele punanihkele.
- Suure z-ga kvasar - Suure z-ga juhtum, kus relativistlik kiiruse korrektsioon muutub oluliseks.