Астронет > Эффект Доплера

Астронет: С. Б. Попов, М. Е. Прохоров Звездные пары
http://variable-stars.ru/db/msg/1171263/dopler.html

Врезка 1: Эффект Доплера

Эффект Доплера заключается в смещении спектра излучения в том случае если источник света движется относительно наблюдателя. Действует эффект не только для света, но и для звука, и вообще для всех видов волн. Это отличная возможность для определения скоростей в астрономии. Напомним читателям, что астрономия принципиально отличается от других естественных наук тем, что как правило не может проводить эксперименты непосредственно с объектами своих исследований. Звезду нельзя поместить в пробирку! Астрономы могут только ``подсматривать`` за природой. При этом многое приходится домысливать, что порождает обычно несколько сценариев объяснения одного и того же явления. Это делает астрономию более интересной, но также доставляет и множество трудностей. Так что астрономы всегда стремятся извлечь максимум информации из регистрируемого излучения (видимого, радио, рентгеновского, гравитационного, излучения нейтрино и т.д.). В частности, для этого нужно исследовать спектр: препарировать излучение.

Если относительная скорость источника и наблюдателя много меньше скорости света, км/с, то для вычисления скорости по сдвигу спектральной линии применяется следующая формула:

$\begin{displaymath} \frac{\Delta \lambda}{\lambda}=\frac{v}{c}, \end{displaymath}$

где - скорость источника относительно наблюдателя вдоль луча зрения. Чем больше скорость, тем больше смещение линии в спектре, $\Delta \lambda$ , относительно ее ``стандартного'' положения, $\lambda$ , поэтому линии в спектрах далеких квазаров сильно сдвинуты в красную сторону из-за эффекта красного смещения, связанного с расширением Вселенной. Смещаются и линии в спектрах струй, бьющих из многих астрофизических объектов. Причем одна струя (направленная на нас) становится более синей и яркой, а противоположная - более красной и слабой (из-за чего иногда она вообще может ненаблюдаться). Эффект Доплера позволяет измерять скорости вращения небесных тел и многое-многое другое. При скоростях близких к скорости света простая формула видоизменяется, чтобы учесть эффекты специальной теории относительности (это важно, например, для очень далеких внегалактических объектов).