紅移如何顯示宇宙正在擴(kuò)大

當(dāng)觀星者看著夜空時，他們會看到光線。它是宇宙中長途旅行的重要組成部分。這種光，正式稱為"電磁輻射"，包含關(guān)于它來自的物體的信息庫，從它的溫度到它的運(yùn)動。

天文學(xué)研究光的技術(shù)稱為"光譜學(xué)"。它允許他們將其分解到其波長以創(chuàng)建什么's稱為a"spectrum"。除此之外，他們可以判斷一個物體是否正在遠(yuǎn)離我們。他們使用一個名為a"redshift"的屬性來描述物體在空間中彼此遠(yuǎn)離的運(yùn)動。

當(dāng)發(fā)射電磁輻射的物體從觀察者接收時發(fā)生紅移。檢測到的光出現(xiàn)"更紅"因?yàn)樗蚬庾V的"紅色"末端移動。紅移不是任何人都能做到的"參見。"它'這是天文學(xué)家通過研究其波長來測量光的效果。

Redshift如何工作

物體（通常稱為"源"）發(fā)射或吸收特定波長或一組波長的電磁輻射。大多數(shù)恒星發(fā)出各種各樣的光，從可見光到紅外，紫外線，x射線等。

當(dāng)光源遠(yuǎn)離觀察者時，波長似乎為"伸出"或增加。隨著物體后退，每個峰值都會遠(yuǎn)離前一個峰值發(fā)射。類似地，當(dāng)波長增加（變得更紅）時，頻率以及能量減少。

物體后退越快，其紅移越大。這種現(xiàn)象是由于多普勒效應(yīng)。地球上的人們以非常實(shí)用的方式熟悉多普勒頻移。例如，多普勒效應(yīng)（紅移和藍(lán)移）的一些最常見的應(yīng)用是pol冰雷達(dá)*。它們將信號從車輛上反彈，紅移或藍(lán)移的數(shù)量告訴一名官員它的速度有多快。多普勒天氣雷達(dá)告訴預(yù)測者風(fēng)暴系統(tǒng)的移動速度有多快。多普勒技術(shù)在天文學(xué)中的應(yīng)用遵循相同的原理，但天文學(xué)家并沒有用它來學(xué)習(xí)它們的運(yùn)動。

天文學(xué)家確定紅移（和藍(lán)移）的方式是使用一種叫做光譜儀（或光譜儀）的儀器來觀察物體發(fā)出的光。光譜線中的微小差異顯示向紅色（用于紅移）或藍(lán)色（用于藍(lán)移）的偏移。如果差異顯示紅移，則意味著對象正在后退。如果它們'重藍(lán)色，則對象接近。

宇宙的擴(kuò)張

在20世紀(jì)初，天文學(xué)家認(rèn)為整個宇宙都被包裹在我們自己的宇宙，即乳白色地帶內(nèi)。但是，對其他恒星的測量（被認(rèn)為是我們自己內(nèi)部的簡單星云）顯示，它們實(shí)際上是乳狀之外的。這一發(fā)現(xiàn)是由天文學(xué)家Edwin P.Hubble根據(jù)另一位名為Henrietta Leavitt的天文學(xué)家對可變星的測量得出的。

此外，測量了這些恒星的紅移健康知識包括哪些（在某些情況下是藍(lán)移）以及它們的距離。哈伯發(fā)現(xiàn)了一個驚人的發(fā)現(xiàn)，即星團(tuán)越遠(yuǎn)，它的紅移就越大。這種相關(guān)性現(xiàn)在被稱為Hubble's定律。它有助于天文學(xué)家定義宇宙的擴(kuò)張。它還表明，距離我們越遠(yuǎn)的物體，它們越快后退。（從廣義上講，這是正確的，例如，由于我們的"局部群"）的運(yùn)動，有一些局部星團(tuán)正在向我們移動。）在大多數(shù)情況下，宇宙中的物體正在后退彼此遠(yuǎn)離，運(yùn)動可以通過分析它們的紅光來測量fts。

天文學(xué)紅移的其他用途

天文學(xué)家可以使用紅移來確定乳白色的運(yùn)動。他們通過測量我們galaxy中物體的多普勒頻移來做到這一點(diǎn)。這些信息揭示了其他恒星和星云如何相對于地球移動。它們還可以測量非常遙遠(yuǎn)的星團(tuán)的運(yùn)動-稱為"高紅移星"。這是一個快速發(fā)展的天文學(xué)領(lǐng)域。它不僅關(guān)注宇宙，還關(guān)注其他物體，如伽馬射線爆發(fā)的來源。

這些物體具有非常高的紅移，這意味著它們以極高的速度離開我們。天文學(xué)家將字母z分配給紅移。這就解釋了為什么有時會出現(xiàn)一個故事，說一個星團(tuán)的紅移z=1或類似的東西。宇宙最早的時代位于大約100的z。因此，紅移也為天文學(xué)家提供了一種方法來了解事物的移動速度以及它們的移動速度。

對遠(yuǎn)處物體的研究也為天文學(xué)家提供了大約137億年前宇宙狀態(tài)的快照。宇宙歷史始于大爆炸的時候。從那時起，宇宙不僅看起來在擴(kuò)張，而且其擴(kuò)張也在加速。這種影響的來源是暗能量，宇宙中一個尚不為人所知的部分。使用紅移測量宇宙（大）距離的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在整個宇宙歷史上加速度并不總是相同的。這種變化的原因尚不清楚，黑暗能量的這種影響仍然是宇宙學(xué)研究的一個有趣領(lǐng)域（宇宙起源和演化的研究）

由Carolyn Collins Petersen編輯。