Spostamento verso il blu

Autore: Leandro Alegsa

20-12-2020

Lo spostamento blu è un esempio dell'effetto Doppler. È l'effetto opposto al redshift.

Il blueshift Doppler è causato dal movimento di una sorgente verso l'osservatore. Il termine si applica a qualsiasi diminuzione della lunghezza d'onda causata dal movimento relativo, anche al di fuori dello spettro visibile.

La lunghezza d'onda di qualsiasi fotone riflesso o emesso o di altre particelle viene ridotta nella direzione di marcia.

Il blueshift Doppler è usato in astronomia per determinare il moto relativo:

La Galassia di Andromeda si sta muovendo verso la nostra galassia della Via Lattea all'interno del Gruppo Locale. Se osservata dalla terra, la sua luce mostra un blueshift.
I componenti di un sistema stellare binario saranno spostati in blu quando si sposteranno verso la Terra
Quando si osservano le galassie a spirale, il lato che ruota verso di noi avrà un leggero blueshift rispetto al lato che ruota lontano da noi.
I blazar possono emettere getti relativistici (vicini alla velocità della luce) verso di noi che appaiono blueshiffati.
Stelle vicine, come la Stella di Barnard, si stanno muovendo verso di noi, con il risultato di un piccolissimo blueshift.
Doppler blueshift di oggetti lontani (alta z) può essere ottenuto dal redshift cosmologico molto più grande. Questo mostra il moto relativo nell'universo in espansione.

La ragione per cui gli astronomi possono dire fino a che punto la luce si sposta è perché alcuni elementi chimici, come il calcio nelle ossa o l'ossigeno che le persone respirano, hanno un'impronta di luce unica che nessun altro elemento chimico ha. Possono vedere quali colori di luce provengono da una stella, e vedere di che cosa è fatta. Una volta che lo sanno, guardano la differenza tra dove si trova l'impronta digitale (chiamata linea spettrale) e dove dovrebbe essere. Quando lo vedono, possono dire quanto è lontana la stella, se si sta muovendo verso di noi o si sta allontanando da noi, e anche quanto velocemente sta andando, poiché più veloce va, più le linee spettrali sono lontane da dove dovrebbero essere.

Domande e risposte

D: Cos'è il blueshift Doppler?

R: Il blueshift Doppler è una diminuzione della lunghezza d'onda causata dal movimento relativo, anche al di fuori dello spettro visibile. Si verifica quando una sorgente di luce si muove verso un osservatore.

D: Come possono gli astronomi utilizzare il blueshift Doppler per determinare il movimento relativo?

R: Gli astronomi possono utilizzare il blueshift Doppler per determinare il movimento relativo osservando i cambiamenti nella lunghezza d'onda della luce di oggetti lontani. Per esempio, se osservano galassie a spirale, il lato che ruota verso di noi avrà un leggero blueshift rispetto al lato che ruota lontano da noi. Possono anche misurare i getti relativistici che appaiono spostati verso il blu e le stelle vicine, come la Stella di Barnard, che si muovono verso di noi, provocando un blueshift molto piccolo.

D: Come fanno gli astronomi a sapere quanto la luce viene spostata?

R: Gli astronomi sanno quanto la luce viene spostata perché alcuni elementi chimici, come il calcio o l'ossigeno, hanno impronte uniche di luce che nessun altro elemento ha. Osservando la differenza tra il punto in cui si trovano queste linee spettrali e il punto in cui dovrebbero trovarsi, gli astronomi possono capire quanto è lontano un oggetto, se si sta muovendo verso di loro o lontano da loro, e anche a che velocità sta andando, dato che un movimento più veloce comporta una maggiore distanza tra le linee spettrali e la loro posizione prevista.

D: Cosa causa il redshift?

R: Il redshift è causato dal movimento di una sorgente lontano da un osservatore, che aumenta la sua lunghezza d'onda. Si verifica quando un oggetto si allontana dalla Terra a causa dell'espansione dello spazio-tempo o dell'espansione cosmica causata dall'energia oscura che allontana la materia nel tempo.

D: Cosa significa "alto z"?

R: Z elevato si riferisce agli oggetti con redshift elevati, il che indica che sono molto distanti e si allontanano rapidamente dalla Terra a causa dell'espansione cosmica provocata dall'energia oscura che allontana la materia nel tempo.

D: In che modo il redshift cosmologico differisce dal blueshift Doppler?

R: Il redshift cosmologico differisce dal Blueshift Doppler perché il redshift cosmologico si verifica a causa dell'espansione cosmica, mentre il Blueshift Doppler si verifica a causa del movimento relativo tra due oggetti, come un oggetto che si avvicina ad un altro oggetto o un componente di un sistema stellare binario che si muove verso la Terra.