Od fotonů až po mimozemský život (2) Rychlosti ve vesmíru

9. dubna 2016 v 12:59 | Mikoláš Chromík |  O přírodě



Vítejte přátelé u druhého dílu,


víte, tento seriál jsem se rozhodl psát, protože spousta lidí na mě doléhalo, že nechápou, odkud astronomové berou všechna ta data a většinou, skrze marné pokusy v živém dialogu něco vysvětlit v krátkém čase je to dost neefektivní. Ale uvidíte, že své vědomosti stavíme vlastně na dost jednoduchých zákonistostech přírody, dnes se podíváme na to, jak popisujeme pohyb ve vesmíru.

Když se podíváme na noční nebe, tak nám připadá, že je stále stejné, ale není tomu tak. Ve skutečnosti se některé z těchto objektů ve vesmíru pohybují velmi vysokou rychlostí, ale na noční obloze to není znát, protože jsou velmi vzdálené.

Na nebeské klenbě registrujeme dva druhy rychlostí pohybu - tangenciální a radiální.


Tangenciální rychlost měříme úhlově v tečném směru k nebeské klenbě. Je to rychlost změny směru pozorování, který se pak díky znalosti vzdálenosti objektu přepočítává na skutečnou rychlost. Oko na to zpravidla nestačí, takovou malou změnu můžeme měřit zejména dalekohledy, které jsou stabilně připevněny k zemi pomocí montáží a stativů.


Já se takovým dalekohledem můžu pochlubit Nevinný.

Radiální rychlost (pohybu od nás, nebo k nám) je rychlost měřená přímo ve směru pozorování daného objektu. Zde se využívá spektroskopů, tedy vlnových vlastností světla. Když si vzpomeneme na absorpční spektrum z minulého článku, tak takto (přibližně) vypadá spektrum hvězdy, která se v radiálním směru nepohybuje, tedy že rychlost v tomto směru je nulová.


Avšak pokud by se tato hvězda začala z nějakého blíže nespecifikovaného důvodu pohybovat, nastala by ve spektru určitá změna, a to ta, že by se tmavé čáry posunuli bud k dlouhovlnnému konci spektra, tedy k červenému, nebo ke krátkovlnnému, modrému (fialovému) konci spektra.


Pokud se posunují k červenému, mluvíme o tzv. rudém posuvu, když k modrému, hovoříme o modrém posuvu. Čím je posuv větší, tím větší radiální rychlostí se objekt pohybuje. Zbývá nám otázka proč a jakým směrem, tím myslím směrem od nás, nebo k nám?


Za posuvem čar stojí fyzikální efekt, kterému se říká Dopplerův jev. Popisuje změnu vlnové délky vlnění (světlo, zvuk, …), vycházejícího z daného zdroje. Když se podíváte například na labutě, které "plavou" na jednom místě, dělají okolo sebe ve vodě symetrické kruhové vlny. Avšak pokud se pohybují daným směrem, pak vepředu před labutí vznikají vlny podstatně kratší, než za ní, ty jsou hodně dlouhé.



Kdybychom si místo této labutě představili hvězdu, a místo vody, jako média tohoto vlnění, si představili světlo, tedy elektromagnetické záření, tak by nám to mělo být už pomalu jasné. Hvězda, která se k nám přibližuje, k nám vysílá ty "vlny světla" kratší. Hvězda, která se vzdaluje, naopak delší. To má za následek pozorovaný rudý a modrý posuv absorpčních čar ve spektru. Tímto způsobem můžeme měřit rychlost objektu bez ohledu na to, jak je vzdálený!

Celková rychlost pohybu takové hvězdy se složeninou naměřené radiální a tangenciální rychlosti.



Jestli se vám článek líbil, tak vám tímto nabízím přehled o všech nově vydaných, včetně dalších informací:




 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama