Calculateur d'effet Doppler astronomique
Saisis les valeurs spectrales au repos et observées pour estimer z et comparer la vitesse classique à la vitesse relativiste.
Cinématique relativiste des ondes électromagnétiques 🖖
Le redshift ou le blueshift observé des objets célestes est régi par l'effet Doppler, mis à l'échelle pour les vitesses relativistes. En comparant les longueurs d'onde au repos et observées, on obtient la vitesse radiale précise d'un émetteur. Ce changement mathématique est une conséquence inévitable de l’expansion de l’espace et de l’élan relatif. Le calcul fournit une preuve absolue et objective de la cinématique cosmique, dépourvue de toute illusion dépendant de l’observateur.
Ce que mesure vraiment un décalage vers le rouge 🖖
Une raie spectrale est une empreinte fixe : au repos, l'hydrogène émet toujours à 656.28 nm. Repérez où vous voyez réellement cette raie : si elle glisse vers une longueur d'onde plus grande (plus rouge), la source s'éloigne ; plus courte (plus bleue), elle s'approche. Le décalage vers le rouge z est simplement l'étirement relatif. Voir H-alpha à 660 nm au lieu de 656.28 nm donne z ≈ 0.0057, soit une vitesse de récession d'environ 1700 km/s.
Le décalage vers le rouge dépasse 100% sans briser c 🖖
Chargez le préréglage du quasar : Lyman-alpha passe de 121.567 nm à 486.268 nm, donc z = 3 et la raie quadruple (1 + z = 4). Le naïf v = zc annoncerait trois fois la vitesse de la lumière — impossible. La formule relativiste β = ((1+z)²−1)/((1+z)²+1) donne au contraire 15/17 ≈ 0.88, bien en dessous de c. Aussi grand que devienne z, β n'atteint jamais 1.
Exemples de problèmes
- H-alpha s'éloignant - Un décalage de la raie H-alpha vers une longueur d'onde plus grande indique un éloignement (décalage vers le rouge).
- H-alpha se rapprochant - Une longueur d'onde observée plus courte indique un rapprochement (décalage vers le bleu).
- Source radio à 21 cm - Une fréquence de 21 cm observée plus basse correspond à un décalage vers le rouge positif.
- Quasar à z élevé - Cas de grand z où la correction relativiste de la vitesse devient essentielle.