Rudý posuv, kosmologický posuv spektra záření
Rudý posuv: kosmologický posuv optického spektra
Rudý posuv představuje posuv spektrálních čar ve spektrech
galaxií, kvasarů
a dalších objektů k červenému konci spektra oproti poloze těchto čar v laboratorních, tedy
stacionárních, podmínkách.
Posun spektrálních čar ve spektrech galaxií (λ) oproti teoretické
laboratorní vlnové délce (λ0) o Δλ určuje hodnotu rudého
posuvu "z" jednoduchý vztah
z = Δλ / λ, tedy λ = λ0 × (1 + z)
Čtěte také: Hubbleova
konstanta, jedna z nejdůležitějších konstant v kosmologii
Tento rudý posuv ve spektrech nazývaný také dopplerovský rudý posuv je vyvolán vzájemným
vzdalováním pozorovatele a světelného zdroje (galaxie, kvasaru atd.). Díky tomu dochází
k nárůstu vlnové délky pozorovaného záření vlivem Dopplerova jevu. Tento rudý posuv je
vyvolán všeobecnou expanzí vesmíru, jak nám udává Hubbleův
zákon.
Při nízkých rychlostech, tedy při malých kosmologických vzdálenostech platí pro rudý
posuv přibližný vztah z = v / c, kde "v" je radiální rychlost a "c" je rychlost
světla. Při radiálních rychlostech blížících se rychlosti světla, tedy na velkých
kosmologických vzdálenostech se již v rudém posuvu uplatňují efekty teorie relativity
a pro rudý posuv platí relativistický vztah
z = (1 + v / c)1/2 / (1 - v / c)1/2 - 1
jinými slovy - čím více se radiální rychlost pozorovaného objektu blíží rychlosti
světla, tím více se rudý posuv (dopplerovský rudý posuv) blíží nekonečnu. Zatímco ještě
v 80. letech 20. století byl nejvzdálenějším známým objektem kvasar s rudým posuvem
z = 4,01, a na přelomu tisíciletí kvasar J 1148+5251 s rudým posuvem z = 6,42, dnes
je nejvzdálenějším známým objektem galaxie GN-z11
s rudým posuvem z = 11,1. Tomu odpovídá kosmologická vzdálenost 4,1 miliardy pc
(parseků). Tato galaxie je tudíž také nejmladším známým objektem ve vesmíru. Jeho stáří
odpovídá době asi 400 miliónů let po velkém třesku.
Další související články:
+ Hubbleova konstanta, jedna z nejdůležitějších konstant v kosmologii
+ Hubbleův zákon, zákon všeobecné expanze vesmíru
+ Rychlost světla, nejvyšší rychlost šíření informace ve vesmíru
+ Světelný rok, nejpoužívanější jednotka vzdálenosti ve vesmíru
+ Planckova konstanta, univerzální fyzikální konstanta
+ Elektronvolt, jednotka energie používaná v jaderné fyzice a fyzice částic
+ Parsek, základní jednotka vzdálenosti ve vesmíru
+ Neutron jako nestabilní nukleon
+ Elektron je nejlehčí elementární částice
+ Neutrino, stabilní elementární částice
|