Maviye kayma

 

Doppler mavileştirmesi, bir kaynağın gözlemciye doğru hareket etmesinden kaynaklanır. Bu terim, görünür spektrumun dışında bile, göreceli hareketten kaynaklanan dalga boyundaki azalma ve frekanstaki artış için geçerlidir. Yalnızca göreceli hızlarda gözlemciye doğru hareket eden cisimler çıplak gözle belirgin şekilde daha mavi olmasına karşın, yansıtılan veya yayılan herhangi bir fotonun veya diğer parçacıkların dalga boyu hareket yönünde kısaltılır.^[1]

Doppler mavileştirmesi, göreceli hareketi belirlemek için astronomide kullanılır:

• Andromeda Galaksisi, Yerel Grup içindeki kendi Samanyolu galaksimize doğru ilerliyor; Böylece, Dünya'dan gözlendiği zaman, ışığı bir maviye kayma geçiriyor.
• İkili bir yıldız sisteminin bileşenleri, Dünya'ya doğru hareket ederken maviye kayma efektli olacaktır
• Sarmal gökadaları gözlemlediğinizde, bize dönen tarafın bizden uzaklaşan tarafa kıyasla hafif bir blu-kaydırma meydana gelecektir (bkz. Tully-Fisher ilişkisi).
• Blazarların bize karşı astrofiziksel jetler yönelttikleri, sinkrotron radyasyonunu yaydığı ve maviye kayma görünen ivme ışınımı olduğu biliniyor.
• Barnard yıldızı gibi yakın yıldızlar bize doğru ilerleyerek çok küçük bir maviye kayma yapıyorlar.
• Yüksek z'ye sahip uzak nesnelerin Doppler mavileştirmesi, genişleyen evrende nispi hareketi belirlemek için çok daha geniş kozmolojik kırmızıya kaymadan çıkarılabilir ^[2][2]

 

Bir kaynağın gözlemciye doğru hareketi ve dolayısıyla fotonun alınan açısına bağlı olan nispi Doppler maviye kaymanın aksine, yerçekimsel maviye kayması mutlaktır ve fotonun alınan açısına bağlı değildir:

Çekim nesnelerinden tırmanan fotonlar daha az enerjik hale gelir. Bu enerji kaybı, görünür spektrumdaki fotonlar daha kırmızı olarak görüneceği için "kızıla kayma" olarak bilinir. Benzer şekilde, yer çekim alanına düşen fotonlar daha enerjik hale gelir ve bir blueşifting sergilerler. ... Kırmızı kaymanın (maviye kayma) etkisinin büyüklüğünün yayılan açının ya da fotonun alınan açısının bir fonksiyonu olmadığına dikkat ediniz - sadece fotonun potansiyelin dışına çıkması (içine düşmesi) ne kadar radyal olarak bağlı olduğu aşikar.^[3][4]

Enerji ve kütle-enerji eşdeğerliliğinin korunmasının doğal bir sonucudur ve 1959'da Pound-Rebka deneyi ile teyit edilmiştir. yerçekimsel maviye kayma Sachs-Wolfe etkisi yoluyla kozmik mikrodalga arka planına (CMB) eşyönsüzlük katkıda bulunur: bir foton geçerken bir yerçekimi iyi geliştiğinde, yaklaşmakta olan maviye kayma miktarı, bölgeden çıkarken yerçekimsel kırmızıya kayma miktarından farklı olacaktır.

[O III] emisyon çizgilerinde maviye kayma gösteren çok sayıda aktif galaksiler vardır. En büyük maviye kaymalardan biri, -1150 km / s'lik bir nispi hızı olan dar hat kuasar PG 1543 + 489'da bulunur. Bu tür galaksilere "mavi çizgiler" denir.^[2]

Kontrolden çıkmış bir büyük daralma geçiren varsayımsal bir evrende, galaksiler giderek uzaklaşırken kozmolojik bir maviye kayma gözlemlenir; Günümüzde genişleyen evrende gözlemlenen kozmolojik kırmızıya kaymanın tam tersidir.