Calculadora de efeito Doppler astronômico

Insira os valores espectrais de repouso e observados para estimar z e comparar a velocidade clássica com a relativística.

A carregar a simulação interativa...

Cinemática Relativística de Ondas Eletromagnéticas 🖖

O redshift ou blueshift observado de objetos celestes é governado pelo efeito Doppler, dimensionado para velocidades relativísticas. Ao comparar os comprimentos de onda de repouso e observados, obtém-se a velocidade radial precisa de um emissor. Esta mudança matemática é uma consequência inevitável da expansão do espaço e do momento relativo. O cálculo fornece uma prova absoluta e objetiva da cinemática cósmica, desprovida de quaisquer ilusões dependentes do observador.

O que um desvio para o vermelho realmente mede 🖖

Uma linha espectral é uma impressão digital fixa: em repouso, o hidrogênio sempre emite a 656.28 nm. Veja onde essa linha realmente aparece: se desliza para um comprimento de onda maior (mais vermelho), a fonte se afasta; menor (mais azul), aproxima-se. O desvio para o vermelho z é simplesmente o estiramento relativo. Ver H-alfa a 660 nm em vez de 656.28 nm dá z ≈ 0.0057, uma velocidade de recessão de cerca de 1700 km/s.

O desvio para o vermelho passa de 100% sem romper c 🖖

Carregue a predefinição do quasar: Lyman-alfa passa de 121.567 nm para 486.268 nm, então z = 3 e a linha quadruplica (1 + z = 4). O ingênuo v = zc afirmaria três vezes a velocidade da luz — impossível. A fórmula relativística β = ((1+z)²−1)/((1+z)²+1) dá, em vez disso, 15/17 ≈ 0.88, abaixo de c. Por maior que z fique, β nunca atinge 1.

Problemas de exemplo

  • H-alfa afastando-se - O deslocamento da linha H-alfa para comprimentos de onda maiores indica afastamento (desvio para o vermelho).
  • H-alfa aproximando-se - Um comprimento de onda observado mais curto indica aproximação (desvio para o azul).
  • Fonte de rádio de 21 cm - Uma frequência de 21 cm observada mais baixa corresponde a um desvio para o vermelho positivo.
  • Quasar de z alto - Caso de z grande, em que a correção relativística de velocidade se torna essencial.