Efekt Dopplera

Co to jest efekt Dopplera w astronomii?

Efekt Dopplera to zmiana obserwowanej częstotliwości (lub długości fali) promieniowania elektromagnetycznego wywołana ruchem źródła lub obserwatora wzdłuż linii obserwacji. Gdy obiekt się oddala, widmo przesuwa się ku czerwieni (redshift); gdy się zbliża – ku błękitowi (blueshift). Jest jedną z kluczowych metod pomiaru prędkości w astronomii.

Zjawisko opisał austriacki fizyk Christian Doppler w 1842 r. Wzór na przesunięcie Dopplerowskie: Δλ/λ₀ = v/c (dla prędkości znacznie mniejszych od c). W astronomii efekt ten stosuje się do pomiaru prędkości radialnych gwiazd i galaktyk przez analizę przesunięcia linii Fraunhofera. Rotacja galaktyk mierzona po obu stronach tarczy (jedna strona zbliża się, druga oddala) ujawnia krzywe rotacji, które doprowadziły do odkrycia ciemnej materii.

Metoda prędkości radialnych (spektroskopia Dopplerowska) pozwala wykrywać egzoplanety: planeta orbitująca wokół gwiazdy powoduje jej mikroskopijne wychylenia w bok, zmierzalne jako cykliczne zmiany linii widmowych rzędu metrów na sekundę. Mayor i Queloz użyli tej metody do odkrycia 51 Pegasi b w 1995 r. Na kosmologicznych skalach redshift galaktyk posłużył Hubble’owi do odkrycia rozszerzania Wszechświata (1929 r.).