Червоний зсув — зсув спектральних ліній хімічних елементів у червоний (довгохвильовий) бік. Є проявом ефекту Доплера у видимому електромагнітному діапазоні.
Червоний зсув | |
Розмірність | |
---|---|
Формула | |
Позначення у формулі | , і |
Символ величини (LaTeX) | |
Підтримується Вікіпроєктом | |
Протилежне | синій зсув |
|
Кожен хімічний елемент поглинає або випромінює електромагнітні хвилі на певних визначених частотах і, таким чином, утворює неповторну картину з ліній (спектр), що застосовується в спектральному аналізі. Якщо об'єкт рухається відносно спостерігача, то внаслідок ефекту Доплера, частота хвилі змінюється (збільшується, коли об'єкт наближається, чи зменшується, коли об'єкт віддаляється від спостерігача), а спектральні лінії відповідно зсуваються в синю (короткохвильову) або червону (довгохвильову) частину спектра, зберігаючи, однак, своє відносне розташування. Зсув ліній у червоний бік (зумовлений віддаленням об'єкта) називається «червоним зсувом».
Найчастіше термін «червоний зсув» використовують для позначення двох явищ:
Історія
Історія цієї теми почалася з розвитку в 19 столітті класичної хвильової механіки і дослідження явищ, пов'язаних з ефектом Доплера. Ефект названий на честь Крістіана Доплера, який запропонував перше відоме фізичне пояснення цього явища в 1842 році. Гіпотеза була перевірена і підтверджена для звукових хвиль голландським вченим Христофором Бейсом Баллотом у 1845 році.
Вперше червоний зсув описав французький фізик Іпполіт Фізо в 1848 році, який вказав на зсув спектральних ліній, що спостерігається в зорях, як на наслідок ефекту Доплера. Цей ефект іноді називають "ефектом Доплера-Фізо". У 1868 році британський астроном Вільям Гаґґінс першим визначив швидкість віддалення зорі від Землі за допомогою цього методу. У 1871 році оптичний червоний зсув був підтверджений, коли явище спостерігалося в лініях Фраунгофера з використанням обертання Сонця, близько 0,1 Å в червоному кольорі. У 1887 році Фогель і Шейнер відкрили річний ефект Доплера - щорічну зміну доплерівського зсуву зір, розташованих поблизу екліптики, через орбітальну швидкість Землі. У 1901 році Аристарх Білопольський перевірив оптичний червоний зсув в лабораторії за допомогою системи обертових дзеркал.
Починаючи зі спостережень 1912 року, Весто Слайфер виявив, що більшість спіральних галактик, які тоді вважалися спіральними туманностями, мають значні червоні зміщення. Слайфер вперше повідомив про свої вимірювання в першому томі "Бюлетеня обсерваторії Лоуелла". Через три роки він написав огляд у журналі "Популярна астрономія". У ньому він стверджує, що "раннє відкриття того, що велика спіраль Андромеди має цілком виняткову швидкість -300 км/с, показало, що доступні тоді засоби здатні досліджувати не тільки спектри спіралей, але й їхні швидкості". Слайфер повідомив про швидкості 15 спіральних туманностей, розташованих по всій небесній сфері, і всі вони, окрім трьох, мали спостережувані "позитивні" (тобто рецесійні) швидкості. Згодом Едвін Габбл виявив приблизний зв'язок між червоними зсувами таких "туманностей" і відстанями до них, сформулювавши свій однойменний закон Габбла. [en] працював над цими спостереженнями разом з Габблом. Ці спостереження підтвердили роботу Олександра Фрідмана 1922 року, в якій він вивів рівняння Фрідмана-Леметра. Сьогодні вони вважаються вагомим доказом розширення Всесвіту і теорії Великого вибуху.
Вимірювання та інтерпретація
Спектр світла, що виходить від джерела, можна виміряти. Щоб визначити червоне зміщення, шукають у спектрі такі особливості, як лінії поглинання, лінії випромінювання або інші зміни інтенсивності світла. Якщо ці особливості знайдено, їх можна порівняти з відомими особливостями спектру різних хімічних сполук, виявленими в експериментах, де ця сполука знаходиться на Землі. Дуже поширеним атомним елементом у космосі є водень. Спектр спочатку безбарвного світла, пропущеного крізь водень, покаже характерний для водню спектр, який має особливості через певні проміжки часу. Якщо у спектрі, отриманому від віддаленого джерела, спостерігається такий самий патерн інтервалів, але зі зміщеними довжинами хвиль, його також можна ідентифікувати як водень. Якщо в обох спектрах спостерігається однакова спектральна лінія, але на різних довжинах хвиль, то червоне зміщення можна обчислити, використовуючи таблицю (Розрахунок червоного зсуву, ).
Для визначення червоного зміщення об'єкта в такий спосіб потрібен діапазон частот або довжин хвиль. Щоб обчислити червоне зміщення, потрібно знати довжину хвилі випромінюваного світла в системі спокою джерела: іншими словами, довжину хвилі, яку виміряв би спостерігач, що перебуває поруч із джерелом і рухається разом з ним. Оскільки в астрономічних застосуваннях це вимірювання не може бути зроблене безпосередньо, оскільки це вимагало б подорожі до далекої зорі, яка нас цікавить, замість цього використовується метод з використанням спектральних ліній. Червоне зміщення не можна обчислити, дивлячись на неідентифіковані об'єкти, частота яких невідома або на спектр, який не має особливостей; чи на білий шум, випадкові коливання (флуктуації) у спектрі.
Числова характеристика
Червоне зміщення можна охарактеризувати відносною різницею між спостережуваною і випромінюваною довжиною хвилі (або частотою) об'єкта. В астрономії прийнято позначати цю зміну безрозмірною величиною z.
На основі довжини хвилі | На основі частоти |
---|---|
- де
— довжина хвилі, що спостерігається астрономічними інструментами,
— довжина хвилі, що спостерігається в лабораторії (яка повинна бути довжиною хвилі, що насправді випромінюється джерелом), а f — частоту (зверніть увагу, λf = c, де c — швидкість світла).
- В астрономічній системі відстаней вживається одиниця червоного зсуву, що є відстанню, на якій космологічний червоний зсув дорівнює одиниці. Ця відстань становить 1,302773× 1023 кілометрів[] (або 1,302773× 1026метрів), що є найбільшою позасистемною одиницею відстані після парсека.
- Після вимірювання z різниця між червоним і синім зміщенням полягає лише в тому, чи є z додатним або від'ємним. Червоні зміщення ефекту Доплера (z > 0) пов'язані з об'єктами, що віддаляються від спостерігача, при цьому світло зміщується до нижчих енергій. Аналогічно, гравітаційний червоний зсув пов'язаний зі світлом, випромінюваним джерелом, що перебуває в сильнішому гравітаційному полі, яке спостерігається в слабшому гравітаційному полі.
У загальній теорії відносності можна вивести кілька важливих формул для особливих випадків для червоного зсуву в певних геометріях простору-часу, як підсумовано в наступній таблиці. У всіх випадках величина зсуву (значення z) не залежить від довжини хвилі.
Тип червоного зсуву | Геометрія | Формула |
---|---|---|
Релятивістський ефект Доплера | Простір Мінковського (плоский простір-час) | Для руху в радіальному напрямку:
Для руху в поперечному напрямку:
|
Космологічний червоний зсув | Простір-час Фрідмана-Леметра-Робертсона-Вокера (FLRW) (розширення Всесвіту після Великого Вибуху) |
|
Гравітаційний червоний зсув | будь-який стаціонарний простір-час |
У формулюванні другої космічної швидкості: для |
Ефект Доплера
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWxMMlUwTDFKbFpITm9hV1owWDJKc2RXVnphR2xtZEM1emRtY3ZNakl3Y0hndFVtVmtjMmhwWm5SZllteDFaWE5vYVdaMExuTjJaeTV3Ym1jPS5wbmc=.png)
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODVMemt6TDFOMWVuSmxaSE5vYVdaMExtZHBaaTh5TWpCd2VDMVRkWHB5WldSemFHbG1kQzVuYVdZPS5naWY=.gif)
Якщо джерело світла віддаляється від спостерігача, то виникає червоне зміщення ( z > 0 ); якщо джерело рухається до спостерігача, то відбувається синє зміщення ( z < 0 ). Це справедливо для всіх електромагнітних хвиль і пояснюється ефектом Доплера . Якщо джерело віддаляється від спостерігача зі швидкістю v, яка набагато менша за швидкість світла ( v ≪ c ), червоне зміщення визначається як:
(оскільки
),
де c – швидкість світла.
Для більш повного розгляду доплерівського червоного зміщення необхідно враховувати релятивістські ефекти, пов’язані з рухом джерел, близьких до швидкості світла. Об’єкти, що рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла, відчуватимуть відхилення від наведеної вище формули через уповільнення часу спеціальної теорії відносності, яке можна виправити, ввівши фактор Лоренца γ у класичну формулу Доплера наступним чином (для руху в радіальному напрямку):
https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/79c2489cb67179db42f3f7dbc3f60d08ac91a0c9
Це явище вперше спостерігали в експерименті 1938 року, проведеному Гербертом Е. Айвзом і Г.Р. Стілвеллом, який отримав назву експерименту Айвза–Стілвелла.
Оскільки фактор Лоренца залежить лише від модуля швидкості, релятивістське червоне зміщення не залежить від напрямку руху джерела. На відміну від цього, класична частина формули залежить від проекції руху джерела на радіальний напрямок, що дає різні результати для різних орієнтацій. Якщо θ - кут між напрямком відносного руху та напрямком випромінювання в системі спостерігача , повна форма релятивістського ефекту Доплера виглядає так:
і для руху в радільному напрямку ( θ = 0° ), це рівняння зводиться до:
Для особливого випадку, коли світло рухається під прямим кутом ( θ = 90° ) до напрямку відносного руху в системі спостерігача , релятивістське червоне зміщення відоме як , а червоне зміщення:
вимірюється, навіть якщо об’єкт не віддаляється від спостерігача. Навіть коли джерело рухається до спостерігача, якщо в цьому русі є поперечна складова, то є певна швидкість, при якій розширення просто скасовує очікуване синє зміщення, а при вищій швидкості джерело, що наближається, буде червоне зміщення.
Розширення простору
На початку двадцятого століття Сліфер, Вірц та інші зробили перші вимірювання червоного та фіолетового зміщень галактик за межами Чумацького Шляху. Спочатку вони інтерпретували ці червоні та фіолетові зміщення як випадкові рухи, але пізніше Леметр (1927) і Хаббл (1929), використовуючи попередні дані, виявили приблизно лінійну кореляцію між збільшенням червоних зміщень галактик і відстанями до них. Леметр зрозумів, що ці спостереження можна пояснити механізмом створення червоних зміщень, які можна побачити в рішеннях Фрідмана рівнянь загальної теорії відносності Ейнштейна . Кореляція між червоним зміщенням і відстанями виникає в усіх моделях розширення.
Це космологічне червоне зміщення зазвичай пояснюють розтягуванням довжин хвиль фотонів, що поширюються в просторі, який розширюється. Однак таке тлумачення може ввести в оману; Розширення простору є лише вибором і тому не може мати фізичних наслідків. Космологічне червоне зміщення більш природно інтерпретувати як доплерівський зсув, що виникає через віддалення далеких об'єктів.
Спостережні наслідки цього ефекту можна отримати за допомогою рівнянь із загальної теорії відносності, які описують однорідний та ізотропний Всесвіт. Таким чином, космологічне червоне зміщення можна записати як функцію a, залежного від часу космологічного масштабного фактора :
У Всесвіті, що розширюється, масштабний коефіцієнт монотонно зростає з плином часу, отже, z додатне, і віддалені галактики виглядають зміщуються в червоний спектр.
Використовуючи модель розширення Всесвіту, червоне зміщення можна пов’язати з віком спостережуваного об’єкта, так зване співвідношення космічний час – червоне зміщення. Позначимо коефіцієнт густини як Ω0 :
де ρcrit — критична густина, що розмежовує Всесвіт, який з часом розпадається, від Всесвіту, який просто розширюється. Ця густина становить близько трьох атомів водню на кубічний метр простору. При великих червоних зміщеннях, 1 + z > Ω0−1, отримуємо рівняння:
де H0 — сучасна стала Хаббла, а z — червоне зміщення.
Гравітаційне червоне зміщення
Згідно загальної теорії відносності існує затримка часу в межах гравітаційного поля. Це відоме як гравітаційне червоне зміщення або зсув Ейнштейна. Теоретичний висновок цього ефекту випливає з розв’язку Шварцшильда рівнянь Ейнштейна, який дає наступну формулу для червоного зсуву, пов’язаного з фотоном, що рухається в гравітаційному полі незарядженої, маси, що не обертається:
де
- G is the gravitational constant,
- M is the mass of the object creating the gravitational field,
- r is the radial coordinate of the source (which is analogous to the classical distance from the center of the object, but is actually a ), and
- c is the speed of light.
Цей результат гравітаційного червоного зміщення можна отримати з припущень спеціальної теорії відносності та принципу еквівалентності.
Ефект дуже незначний, але його можна виміряти на Землі за допомогою ефекту Мессбауера, і вперше його спостерігали в експерименті Паунда-Ребки . Проте воно є значним поблизу чорної діри, і коли об’єкт наближається до горизонту подій, червоне зміщення стає нескінченним. Це також головна причина великих кутових коливань температури в космічному мікрохвильовому фоновому випромінюванні (див. ефект Сакса–Вольфа ).
Спостереження в астрономії
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHlMekkxTDB4dmIyc3RZbUZqYTE5MGFXMWxYMko1WDNKbFpITm9hV1owTG5CdVp5OHlNamR3ZUMxTWIyOXJMV0poWTJ0ZmRHbHRaVjlpZVY5eVpXUnphR2xtZEM1d2JtYz0ucG5n.png)
Червоне зміщення, яке спостерігається в астрономії, можна виміряти, оскільки спектри випромінювання і поглинання атомів добре відомі і відкалібровані за допомогою спектроскопічних експериментів в лабораторіях на Землі. Коли вимірюють червоне зміщення різних ліній поглинання і випромінювання від одного астрономічного об'єкта, виявляється, що величина z є на диво постійною. Хоча віддалені об'єкти можуть бути дещо розмитими, а лінії розширеними, це не більше, ніж можна пояснити тепловим або механічним рухом джерела. З цих та інших причин астрономи сходяться на думці, що червоні зміщення, які вони спостерігають, зумовлені певною комбінацією трьох встановлених форм доплерівських червоних зміщень. Альтернативні гіпотези і пояснення червоного зміщення, такі як "втомлене світло", зазвичай не вважаються правдоподібними.
Спектроскопія, як метод вимірювання, значно складніший, ніж проста фотометрія, яка вимірює яскравість астрономічних об'єктів через певні фільтри. Коли фотометричні дані - це все, що є доступним (наприклад, знімки Hubble Deep Field і Hubble Ultra Deep Field телескопа Габбл), астрономи покладаються на методику вимірювання фотометричних червоних зміщень. Завдяки широкому діапазону довжин хвиль у фотометричних фільтрах і необхідним припущенням про природу спектра джерела світла, похибки таких вимірювань можуть сягати δz = 0.5 і є набагато менш надійними, ніж спектроскопічні визначення. Проте фотометрія дозволяє принаймні якісно охарактеризувати червоне зміщення. Наприклад, якби спектр Сонця мав червоне зміщення z = 1, то він був би найяскравішим в інфрачервоній області (1000 нм), а не в синьо-зеленому (500 нм) кольорі, пов'язаному з піком його спектра чорного тіла, і інтенсивність світла зменшилася б у фільтрі в чотири рази, (1 + z)2. І швидкість підрахунку фотонів, і енергія фотонів зміщуються в червоний бік.
Місцеві спостереження
У близьких об'єктів (у нашій галактиці Чумацький Шлях) спостережувані червоні зміщення майже завжди пов'язані зі швидкостями на лінії видимості, що асоціюються зі спостережуваними об'єктами. Спостереження таких червоних і блакитних зміщень дозволили астрономам виміряти швидкості і визначити маси зір, що обертаються по орбіті, у спектроскопічних подвійних - метод, вперше застосований у 1868 році британським астрономом Вільямом Гаґґінсом. Аналогічно, малі червоні і блакитні зміщення, виявлені при спектроскопічних вимірюваннях окремих зір, є одним із способів, за допомогою якого астрономи змогли діагностувати і виміряти наявність і характеристики планетних систем навколо інших зір, і навіть зробили дуже детальні диференціальні вимірювання червоних зміщень під час планетних транзитів для визначення точних параметрів орбіт. Детальні вимірювання червоних зміщень використовуються в геліосейсмології для визначення точних рухів фотосфери Сонця. Червоні зміщення також були використані для перших вимірювань швидкостей обертання планет, швидкостей міжзоряних хмар, обертання галактик і динаміки акреції на нейтронні зорі та чорні діри, які демонструють як доплерівське, так і гравітаційне червоне зміщення. Крім того, температури різних об'єктів, що випромінюють і поглинають, можна отримати, вимірюючи доплерівське розширення - червоні і сині зсуви на одній лінії випромінювання або поглинання. Вимірюючи розширення і зміщення 21-сантиметрової лінії водню в різних напрямках, астрономи змогли виміряти швидкості рецесії міжзоряного газу, що, в свою чергу, розкриває криву обертання нашого Чумацького Шляху. Подібні вимірювання були проведені і в інших галактиках, таких як Андромеда. Як діагностичний інструмент, вимірювання червоного зміщення є одним з найважливіших спектроскопічних вимірювань в астрономії.
Позагалактичні спостереження
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWhMMkZrTDBGblpWOWllVjl5WldSemFHbG1kQzV3Ym1jdk1qSXdjSGd0UVdkbFgySjVYM0psWkhOb2FXWjBMbkJ1Wnc9PS5wbmc=.png)
Найвіддаленіші об'єкти демонструють більші червоні зміщення, що відповідає закону Габбла — Леметра. Найбільше спостережуване червоне зміщення, що відповідає найбільшій відстані і найдальшому віддаленню в часі, має космічне мікрохвильове фонове випромінювання; числове значення його червоного зміщення становить близько z = 1089 (z = 0 відповідає теперішньому часу), і воно показує стан Всесвіту близько 13,8 мільярдів років тому, тобто через 379 000 років після початкових моментів Великого Вибуху.
Для галактик, віддалених від Місцевої групи та сусіднього Скупчення Діви, але в межах тисячі мегапарсек або близько цього, червоне зміщення приблизно пропорційне відстані до галактики. Цю кореляцію вперше помітив Едвін Габбл, і вона стала відомою як закон Габбла. Весто Слайфер першим відкрив галактичні червоні зміщення приблизно в 1912 році, тоді як Габбл співвідніс вимірювання Слайфера з відстанями, які він виміряв іншими способами, щоб сформулювати свій закон. У загальноприйнятій космологічній моделі, заснованій на загальній теорії відносності, червоне зміщення є переважно результатом розширення простору: це означає, що чим далі від нас знаходиться галактика, тим більше розширився простір-час, що минув відтоді, як світло покинуло цю галактику, отже, чим більше розтягнулося світло, тим більше воно червоніє, а отже, тим швидше воно віддаляється від нас. Закон Габбла частково випливає з принципу Коперника.
Хоча довгий час вважалося, що швидкість розширення постійно зменшувалася з моменту Великого вибуху, спостереження, починаючи з 1988 року, залежність червоного зміщення від відстані на прикладі наднових типу Ia дозволили припустити, що порівняно недавно швидкість розширення Всесвіту почала прискорюватися.
Найбільші червоні зміщення
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODBMelJoTDBOdmJXOTJhVzVuWDJScGMzUmhibU5sWDJGdVpGOXNiMjlyWW1GamExOTBhVzFsWHlVeU9GQnNZVzVqYTE4eU1ERTRKVEk1TG5WaExuQnVaeTh5TWpCd2VDMURiMjF2ZG1sdVoxOWthWE4wWVc1alpWOWhibVJmYkc5dmEySmhZMnRmZEdsdFpWOGxNamhRYkdGdVkydGZNakF4T0NVeU9TNTFZUzV3Ym1jPS5wbmc=.png)
Наразі об'єктами з найбільшими відомими червоними зсувами є галактики та об'єкти, що генерують гамма-спалахи. Найбільші червоні зсуви визначаються на основі спектроскопічних даних, і найбільшим підтвердженим спектроскопічним червоним зсувам галактики є [en] з червонимзсувом z = 13.2, що відповідає 300 мільйонам років після Великого Вибуху. Попередній рекорд належав галактиці GN-z11 з червоним зсувом z = 11.1, що відповідає 400 мільйонам років після Великого вибуху, і галактиці UDFy-38135539 з червоним зсувом z = 8.6, що відповідає 600 мільйонам років після Великого вибуху. Трохи менш точними є червоні зсуви Лайман-брейк, найвищим з яких є лінзова галактика A1689-zD1 з червоним зміщенням z = 7.5, а наступним за величиною — z = 7.0. Найвіддаленішим гамма-спалахом зі спектроскопічним вимірюванням червоного зміщення був [en], який мав червоний зсув z = 8.2. Найвіддаленіший відомий квазар [en], має червоний зсув z = 7.54. Найвідоміша радіогалактика з червоним зсувом z = 5.72 — TGSS1530, а найвідомішим молекулярним матеріалом є виявлення випромінювання молекули CO від квазара SDSS J1148+5251 з червоним зсувом z = 6.42.
Надзвичайно червоні об'єкти (ERO) — це астрономічні джерела випромінювання, які випромінюють енергію в червоній та ближній інфрачервоній частині електромагнітного спектра. Це можуть бути зоряні галактики, які мають великий червоний зсув, що супроводжується почервонінням від проміжного пилу, або це можуть бути еліптичні галактики з великим червоним зсувом і давнішим (а отже, червонішим) зоряним населенням. Об'єкти, які ще червоніші за ERO, називаються гіпер-надзвичайно червоними об'єктами (HERO).
Космічне мікрохвильове світло має червоний зсув z = 1089, що відповідає віку приблизно 379 000 років після Великого Вибуху і власне відстані понад 46 мільярдів світлових років. Перше світло від найстаріших зір Популяції III, яке ми ще не спостерігали, незабаром після того, як атоми вперше утворилися і космічне мікрохвильове світло майже повністю перестало поглинатися, може мати червоний зсув у діапазоні 20 < z < 100. Інші події з високим червоним зсувом, передбачені фізикою, але наразі не спостережувані, — це космічне нейтринне реліктове випромінювання, яке виникло приблизно через дві секунди після Великого вибуху (і має червоний зсув понад ), і фон космічних гравітаційних хвиль, що випромінюються безпосередньо інфляцією з червоним зсувом понад
.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODNMemN4THpKa1ptZHljeTV3Ym1jdk1qSXdjSGd0TW1SbVozSnpMbkJ1Wnc9PS5wbmc=.png)
Дослідження червоного зсуву
З появою автоматизованих телескопів і вдосконаленням спектроскопів було здійснено низку спільних досліджень, спрямованих на картографування Всесвіту в просторі червоного зсуву. Поєднуючи червоний зсув з даними про кутове положення, дослідження червоного зсуву дозволяє скласти тривимірну карту розподілу матерії в межах певної ділянки неба. Ці спостереження використовуються для вимірювання властивостей великомасштабної структури Всесвіту. Велика стіна, величезне скупчення галактик шириною понад 500 мільйонів світлових років, є яскравим прикладом великомасштабної структури, яку можна виявити за допомогою спостережень червоного зсуву.
Першим дослідженням червоних зсувів було [en], розпочате в 1977 році, а збір початкових даних завершився в 1982 році. Пізніше, [en] визначив великомасштабну структуру однієї секції Всесвіту, вимірявши червоні зміщення для понад 220 000 галактик; збір даних було завершено в 2002 році, а остаточний набір даних було опубліковано 30 червня 2003 року. Цифровий огляд неба Слоанівським цифровим оглядом (SDSS) триває з 2013 року і має на меті виміряти червоні зсуви близько 3 мільйонів об'єктів. SDSS зафіксував червоні зсуви галактик до 0.8 і брав участь у виявленні квазарів за межами z = 6. [en] використовує телескопи Кека з новим спектрографом "DEIMOS"; продовження пілотної програми DEEP1, DEEP2 призначене для вимірювання слабких галактик з червоними зсувами 0.7 і вище, і тому планується, що воно стане доповненням до SDSS і 2dF для вимірювання високих червоних зсувів.
Джерела
- Doppler, Christian (1846). Beiträge zur fixsternenkunde. Т. 69. Prague: G. Haase Söhne. Bibcode:1846befi.book.....D.
- Maulik, Dev (2005). Doppler Sonography: A Brief History. У Maulik, Dev; Zalud, Ivica (ред.). Doppler Ultrasound in Obstetrics And Gynecology. Springer. ISBN .
- Huggins, William (1868). Further Observations on the Spectra of Some of the Stars and Nebulae, with an Attempt to Determine Therefrom Whether These Bodies are Moving towards or from the Earth, Also Observations on the Spectra of the Sun and of Comet II. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 158: 529—564. Bibcode:1868RSPT..158..529H. doi:10.1098/rstl.1868.0022.
- Reber, G. (1995). Intergalactic Plasma. . 227 (1–2): 93—96. Bibcode:1995Ap&SS.227...93R. doi:10.1007/BF00678069. S2CID 30000639.
- Pannekoek, A. (1961). A History of Astronomy. Dover. с. 451. ISBN .
- Bélopolsky, A. (1901). On an Apparatus for the Laboratory Demonstration of the Doppler-Fizeau Principle. Astrophysical Journal. 13: 15. Bibcode:1901ApJ....13...15B. doi:10.1086/140786.
- Slipher, Vesto (1912). The radial velocity of the Andromeda Nebula. . 1 (8): 2.56—2.57. Bibcode:1913LowOB...2...56S.
The magnitude of this velocity, which is the greatest hitherto observed, raises the question whether the velocity-like displacement might not be due to some other cause, but I believe we have at present no other interpretation for it
- Slipher, Vesto (1915). Spectrographic Observations of Nebulae. . 23: 21—24. Bibcode:1915PA.....23...21S.
- Slipher, Vesto (1915). Spectrographic Observations of Nebulae. . 23: 22. Bibcode:1915PA.....23...21S.
- Hubble, Edwin (1929). A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 15 (3): 168—173. Bibcode:1929PNAS...15..168H. doi:10.1073/pnas.15.3.168. PMC 522427. PMID 16577160.
- Universe is Expanding. 8 грудня 2017. Процитовано 6 вересня 2023.
- Friedman, A. A. (1922). Über die Krümmung des Raumes. Zeitschrift für Physik. 10 (1): 377—386. Bibcode:1922ZPhy...10..377F. doi:10.1007/BF01332580. S2CID 125190902. English translation in Friedman, A. (1999). On the Curvature of Space. . 31 (12): 1991—2000. Bibcode:1999GReGr..31.1991F. doi:10.1023/A:1026751225741. S2CID 122950995.)
- This was recognized early on by physicists and astronomers working in cosmology in the 1930s. The earliest layman publication describing the details of this correspondence is (1933). The Expanding Universe: Astronomy's 'Great Debate', 1900–1931. Cambridge University Press. (Reprint: )
- . stardate.org. Архів оригіналу за 19 серпня 2023. Процитовано 22 листопада 2023.
- Redshift. lco.global (англ.). Процитовано 22 листопада 2023.
- See, for example, this 25 May 2004 press release from NASA's that is researching : "Measurements of the gamma-ray spectra obtained during the main outburst of the GRB have found little value as redshift indicators, due to the lack of well-defined features. However, optical observations of GRB afterglows have produced spectra with identifiable lines, leading to precise redshift measurements."
- Астрономічна одиниця // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 36. — .
- See Binney and Merrifeld (1998), Carroll and Ostlie (1996), Kutner (2003) for applications in astronomy.
- Where z = redshift; v|| = parallel to line-of-sight (positive if moving away from receiver); c = ; γ = ; a = ; G = ; M = object ; r = , gtt = t,t component of the
- Ives, H.; Stilwell, G. (1938). An Experimental study of the rate of a moving atomic clock. Journal of the Optical Society of America. 28 (7): 215—226. Bibcode:1938JOSA...28..215I. doi:10.1364/josa.28.000215.
- Freund, Jurgen (2008). Special Relativity for Beginners. World Scientific. с. 120. ISBN .
- Ditchburn, R. (1961). Light. Dover. с. 329. ISBN .
- See "Photons, Relativity, Doppler shift [Шаблон:Webarchive:помилка: Перевірте аргументи
|url=
value. Порожньо.] " at the University of Queensland - This was recognized early on by physicists and astronomers working in cosmology in the 1930s. The earliest layman publication describing the details of this correspondence is (1933). The Expanding Universe: Astronomy's 'Great Debate', 1900–1931. Cambridge University Press. (Reprint: )
- Bunn, E. F.; Hogg, D. W. (2009). The kinematic origin of the cosmological redshift. American Journal of Physics. 77 (8): 688—694. arXiv:0808.1081. Bibcode:2009AmJPh..77..688B. doi:10.1119/1.3129103.
- Weinberg, Steven (1993). The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe (вид. 2nd). Basic Books. с. 34. ISBN .
- ; (2006). Cosmology and Particle Astrophysics (вид. 2nd). Springer. с. 77, Eq.4.79. ISBN .
- Longair, M. S. (1998). Galaxy Formation. Springer. с. 161. ISBN .
- Yu N Parijskij (2001). The High Redshift Radio Universe. У Sanchez, Norma (ред.). Current Topics in Astrofundamental Physics. Springer. с. 223. ISBN .
- Chant, C. A. (1930). Notes and Queries (Telescopes and Observatory Equipment – The Einstein Shift of Solar Lines). . 24: 390. Bibcode:1930JRASC..24..390C.
- (1907). Über das Relativitätsprinzip und die aus demselben gezogenen Folgerungen. Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik. 4: 411—462. Bibcode:1908JRE.....4..411E. See p. 458 The influence of a gravitational field on clocks
- Pound, R.; Rebka, G. (1960). Apparent Weight of Photons. Physical Review Letters. 4 (7): 337—341. Bibcode:1960PhRvL...4..337P. doi:10.1103/PhysRevLett.4.337.. This paper was the first measurement.
- ; (1967). Perturbations of a cosmological model and angular variations of the cosmic microwave background. Astrophysical Journal. 147 (73): 73. Bibcode:1967ApJ...147...73S. doi:10.1086/148982.
- Staff (2015). UCLA Cosmological Calculator. UCLA. Процитовано 6 серпня 2022. Light travel distance was calculated from redshift value using the UCLA Cosmological Calculator, with parameters values as of 2015: H0=67.74 and OmegaM=0.3089 (see Table/Planck2015 at "" )
- Staff (2018). UCLA Cosmological Calculator. UCLA. Процитовано 6 серпня 2022. Light travel distance was calculated from redshift value using the UCLA Cosmological Calculator, with parameters values as of 2018: H0=67.4 and OmegaM=0.315 (see Table/Planck2018 at "" )
- Staff (2022). ICRAR Cosmology Calculator. Вентспілський міжнародний радіоастрономічний центр. Процитовано 6 серпня 2022. ICRAR Cosmology Calculator - Set H0=67.4 and OmegaM=0.315 (see Table/Planck2018 at "")
- Kempner, Joshua (2022). KEMPNER Cosmology Calculator. Kempner.net. Процитовано 6 серпня 2022. KEMP Cosmology Calculator - Set H0=67.4, OmegaM=0.315, and OmegaΛ=0.6847 (see Table/Planck2018 at "")
- Goldhaber, G.; Groom, D. E.; Kim, A.; Aldering, G.; Astier, P.; Conley, A.; Deustua, S. E.; Ellis, R.; Fabbro, S. (1 вересня 2001). Timescale Stretch Parameterization of Type Ia Supernova B-Band Light Curves. The Astrophysical Journal (англ.). Т. 558, № 1. с. 359. doi:10.1086/322460. ISSN 0004-637X. Процитовано 23 листопада 2023.
- A pedagogical overview of the K-correction by David Hogg and other members of the collaboration can be found at: Hogg, David W. та ін. (October 2002). The K correction. arXiv:astro-ph/0210394.
- Huggins, William (1868). Further Observations on the Spectra of Some of the Stars and Nebulae, with an Attempt to Determine Therefrom Whether These Bodies are Moving towards or from the Earth, Also Observations on the Spectra of the Sun and of Comet II. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 158: 529—564. Bibcode:1868RSPT..158..529H. doi:10.1098/rstl.1868.0022.
- The is the newest observing project to use this technique, able to track the redshift variations in multiple objects at once, as reported in Ge, Jian; Van Eyken, Julian; Mahadevan, Suvrath; Dewitt, Curtis та ін. (2006). The First Extrasolar Planet Discovered with a New‐Generation High‐Throughput Doppler Instrument. The Astrophysical Journal. 648 (1): 683—695. arXiv:astro-ph/0605247. Bibcode:2006ApJ...648..683G. doi:10.1086/505699. S2CID 13879217.
- Libbrecht, Keng (1988). Solar and stellar seismology (PDF). Space Science Reviews. 47 (3–4): 275—301. Bibcode:1988SSRv...47..275L. doi:10.1007/BF00243557. S2CID 120897051.
- In 1871 Hermann Carl Vogel measured the rotation rate of . was working on such measurements when he turned his attention to spiral nebulae.
- An early review by on the subject: Oort, J. H. (1970). The formation of galaxies and the origin of the high-velocity hydrogen. Astronomy and Astrophysics. 7: 381. Bibcode:1970A&A.....7..381O.
- See Binney and Merrifeld (1998), Carroll and Ostlie (1996), Kutner (2003) for applications in astronomy.
- Asaoka, Ikuko (1989). X-ray spectra at infinity from a relativistic accretion disk around a Kerr black hole. Publications of the Astronomical Society of Japan. 41 (4): 763—778. Bibcode:1989PASJ...41..763A.
- Rybicki, G. B.; Lightman, A. R. (1979). Radiative Processes in Astrophysics. John Wiley & Sons. с. 288. ISBN .
- See Binney and Merrifeld (1998), Carroll and Ostlie (1996), Kutner (2003) for applications in astronomy.
- S.V. Pilipenko (2013-2021) "Paper-and-pencil cosmological calculator" arxiv:1303.5961, including Fortran-90 code upon which the citing charts and formulae are based.
- Cosmic Detectives. The European Space Agency (ESA). 2 квітня 2013. Процитовано 25 квітня 2013.
- An accurate measurement of the cosmic microwave background was achieved by the experiment. The final published temperature of 2.73 K was reported in this paper: Fixsen, D. J.; Cheng, E. S.; Cottingham, D. A.; Eplee, R. E. Jr.; Isaacman, R. B.; Mather, J. C.; Meyer, S. S.; Noerdlinger, P. D.; Shafer, R. A.; Weiss, R.; Wright, E. L.; Bennett, C. L.; Boggess, N. W.; Kelsall, T.; Moseley, S. H.; Silverberg, R. F.; Smoot, G. F.; Wilkinson, D. T. (January 1994). Cosmic microwave background dipole spectrum measured by the COBE FIRAS instrument. Astrophysical Journal. 420: 445. Bibcode:1994ApJ...420..445F. doi:10.1086/173575.. The most accurate measurement as of 2006 was achieved by the experiment.
- Peebles (1993).
- The Nobel Prize in Physics 2011: Information for the Public (PDF). nobelprize.org. Процитовано 13 червня 2023.
- Walter, Fabian; Bertoldi, Frank; Carilli, Chris; Cox, Pierre та ін. (2003). Molecular gas in the host galaxy of a quasar at redshift z = 6.42. Nature. 424 (6947): 406—8. arXiv:astro-ph/0307410. Bibcode:2003Natur.424..406W. doi:10.1038/nature01821. PMID 12879063. S2CID 4419009.
- Smail, Ian; Owen, F. N.; Morrison, G. E.; Keel, W. C. та ін. (2002). The Diversity of Extremely Red Objects. The Astrophysical Journal. 581 (2): 844—864. arXiv:astro-ph/0208434. Bibcode:2002ApJ...581..844S. doi:10.1086/344440. S2CID 51737034.
- Totani, Tomonori; Yoshii, Yuzuru; Iwamuro, Fumihide; Maihara, Toshinori та ін. (2001). Hyper Extremely Red Objects in the Subaru Deep Field: Evidence for Primordial Elliptical Galaxies in the Dusty Starburst Phase. The Astrophysical Journal. 558 (2): L87—L91. arXiv:astro-ph/0108145. Bibcode:2001ApJ...558L..87T. doi:10.1086/323619. S2CID 119511017.
- Lineweaver, Charles; Davis, Tamara M. (2005). Misconceptions about the Big Bang. Scientific American. 292 (3): 36—45. Bibcode:2005SciAm.292c..36L. doi:10.1038/scientificamerican0305-36.
- Naoz, S.; Noter, S.; Barkana, R. (2006). The first stars in the Universe. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 373 (1): L98—L102. arXiv:astro-ph/0604050. Bibcode:2006MNRAS.373L..98N. doi:10.1111/j.1745-3933.2006.00251.x. S2CID 14454275.
- Lesgourgues, J; Pastor, S (2006). Massive neutrinos and cosmology. Physics Reports. 429 (6): 307—379. arXiv:astro-ph/0603494. Bibcode:2006PhR...429..307L. doi:10.1016/j.physrep.2006.04.001. S2CID 5955312.
- Grishchuk, Leonid P (2005). Relic gravitational waves and cosmology. Physics-Uspekhi. 48 (12): 1235—1247. arXiv:gr-qc/0504018. Bibcode:2005PhyU...48.1235G. doi:10.1070/PU2005v048n12ABEH005795. S2CID 11957123.
- Geller, M. J.; Huchra, J. P. (1989). Mapping the Universe. Science. 246 (4932): 897—903. Bibcode:1989Sci...246..897G. doi:10.1126/science.246.4932.897. PMID 17812575. S2CID 31328798.
- See the CfA website for more details: The CfA Redshift Survey. Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics. Процитовано 20 березня 2023.
- ; Percival, Will J.; Peacock, John A.; Norberg, Peder та ін. (2005). The 2dF galaxy redshift survey: Power-spectrum analysis of the final dataset and cosmological implications. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 362 (2): 505—34. arXiv:astro-ph/0501174. Bibcode:2005MNRAS.362..505C. doi:10.1111/j.1365-2966.2005.09318.x. S2CID 6906627. 2dF Galaxy Redshift Survey homepage [ 2007-02-05 у Wayback Machine.]
- SDSS-III. www.sdss3.org. Процитовано 20 березня 2023.
- Davis, Marc; DEEP2 collaboration (2002). Science objectives and early results of the DEEP2 redshift survey. Conference on Astronomical Telescopes and Instrumentation, Waikoloa, Hawaii, 22–28 Aug 2002. arXiv:astro-ph/0209419. Bibcode:2003SPIE.4834..161D. doi:10.1117/12.457897.
Література
- В. Ю. Теребиж. Красное смещение. Энциклопедия Физики и техники - www.femto.com.ua. Архів оригіналу за 25 червня 2013. Процитовано 15 травня 2012. (рос.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Chervonij zsuv zsuv spektralnih linij himichnih elementiv u chervonij dovgohvilovij bik Ye proyavom efektu Doplera u vidimomu elektromagnitnomu diapazoni Chervonij zsuvRozmirnist1 displaystyle 1 Formulaz Dll0 displaystyle z frac Delta lambda lambda 0 Poznachennya u formuliz displaystyle z Dl displaystyle Delta lambda i l0 displaystyle lambda 0 Simvol velichini LaTeX z displaystyle z Pidtrimuyetsya VikiproyektomVikipediya Proyekt MatematikaProtilezhnesinij zsuv Chervonij zsuv u Vikishovishi Kozhen himichnij element poglinaye abo viprominyuye elektromagnitni hvili na pevnih viznachenih chastotah i takim chinom utvoryuye nepovtornu kartinu z linij spektr sho zastosovuyetsya v spektralnomu analizi Yaksho ob yekt ruhayetsya vidnosno sposterigacha to vnaslidok efektu Doplera chastota hvili zminyuyetsya zbilshuyetsya koli ob yekt nablizhayetsya chi zmenshuyetsya koli ob yekt viddalyayetsya vid sposterigacha a spektralni liniyi vidpovidno zsuvayutsya v sinyu korotkohvilovu abo chervonu dovgohvilovu chastinu spektra zberigayuchi odnak svoye vidnosne roztashuvannya Zsuv linij u chervonij bik zumovlenij viddalennyam ob yekta nazivayetsya chervonim zsuvom Najchastishe termin chervonij zsuv vikoristovuyut dlya poznachennya dvoh yavish Gravitacijnij chervonij zsuv Kosmologichnij chervonij zsuvIstoriyaIstoriya ciyeyi temi pochalasya z rozvitku v 19 stolitti klasichnoyi hvilovoyi mehaniki i doslidzhennya yavish pov yazanih z efektom Doplera Efekt nazvanij na chest Kristiana Doplera yakij zaproponuvav pershe vidome fizichne poyasnennya cogo yavisha v 1842 roci Gipoteza bula perevirena i pidtverdzhena dlya zvukovih hvil gollandskim vchenim Hristoforom Bejsom Ballotom u 1845 roci Vpershe chervonij zsuv opisav francuzkij fizik Ippolit Fizo v 1848 roci yakij vkazav na zsuv spektralnih linij sho sposterigayetsya v zoryah yak na naslidok efektu Doplera Cej efekt inodi nazivayut efektom Doplera Fizo U 1868 roci britanskij astronom Vilyam Gaggins pershim viznachiv shvidkist viddalennya zori vid Zemli za dopomogoyu cogo metodu U 1871 roci optichnij chervonij zsuv buv pidtverdzhenij koli yavishe sposterigalosya v liniyah Fraungofera z vikoristannyam obertannya Soncya blizko 0 1 A v chervonomu kolori U 1887 roci Fogel i Shejner vidkrili richnij efekt Doplera shorichnu zminu doplerivskogo zsuvu zir roztashovanih poblizu ekliptiki cherez orbitalnu shvidkist Zemli U 1901 roci Aristarh Bilopolskij pereviriv optichnij chervonij zsuv v laboratoriyi za dopomogoyu sistemi obertovih dzerkal Pochinayuchi zi sposterezhen 1912 roku Vesto Slajfer viyaviv sho bilshist spiralnih galaktik yaki todi vvazhalisya spiralnimi tumannostyami mayut znachni chervoni zmishennya Slajfer vpershe povidomiv pro svoyi vimiryuvannya v pershomu tomi Byuletenya observatoriyi Louella Cherez tri roki vin napisav oglyad u zhurnali Populyarna astronomiya U nomu vin stverdzhuye sho rannye vidkrittya togo sho velika spiral Andromedi maye cilkom vinyatkovu shvidkist 300 km s pokazalo sho dostupni todi zasobi zdatni doslidzhuvati ne tilki spektri spiralej ale j yihni shvidkosti Slajfer povidomiv pro shvidkosti 15 spiralnih tumannostej roztashovanih po vsij nebesnij sferi i vsi voni okrim troh mali sposterezhuvani pozitivni tobto recesijni shvidkosti Zgodom Edvin Gabbl viyaviv pribliznij zv yazok mizh chervonimi zsuvami takih tumannostej i vidstanyami do nih sformulyuvavshi svij odnojmennij zakon Gabbla en pracyuvav nad cimi sposterezhennyami razom z Gabblom Ci sposterezhennya pidtverdili robotu Oleksandra Fridmana 1922 roku v yakij vin viviv rivnyannya Fridmana Lemetra Sogodni voni vvazhayutsya vagomim dokazom rozshirennya Vsesvitu i teoriyi Velikogo vibuhu Vimiryuvannya ta interpretaciyaSpektr svitla sho vihodit vid dzherela mozhna vimiryati Shob viznachiti chervone zmishennya shukayut u spektri taki osoblivosti yak liniyi poglinannya liniyi viprominyuvannya abo inshi zmini intensivnosti svitla Yaksho ci osoblivosti znajdeno yih mozhna porivnyati z vidomimi osoblivostyami spektru riznih himichnih spoluk viyavlenimi v eksperimentah de cya spoluka znahoditsya na Zemli Duzhe poshirenim atomnim elementom u kosmosi ye voden Spektr spochatku bezbarvnogo svitla propushenogo kriz voden pokazhe harakternij dlya vodnyu spektr yakij maye osoblivosti cherez pevni promizhki chasu Yaksho u spektri otrimanomu vid viddalenogo dzherela sposterigayetsya takij samij patern intervaliv ale zi zmishenimi dovzhinami hvil jogo takozh mozhna identifikuvati yak voden Yaksho v oboh spektrah sposterigayetsya odnakova spektralna liniya ale na riznih dovzhinah hvil to chervone zmishennya mozhna obchisliti vikoristovuyuchi tablicyu Rozrahunok chervonogo zsuvu z displaystyle z Dlya viznachennya chervonogo zmishennya ob yekta v takij sposib potriben diapazon chastot abo dovzhin hvil Shob obchisliti chervone zmishennya potribno znati dovzhinu hvili viprominyuvanogo svitla v sistemi spokoyu dzherela inshimi slovami dovzhinu hvili yaku vimiryav bi sposterigach sho perebuvaye poruch iz dzherelom i ruhayetsya razom z nim Oskilki v astronomichnih zastosuvannyah ce vimiryuvannya ne mozhe buti zroblene bezposeredno oskilki ce vimagalo b podorozhi do dalekoyi zori yaka nas cikavit zamist cogo vikoristovuyetsya metod z vikoristannyam spektralnih linij Chervone zmishennya ne mozhna obchisliti divlyachis na neidentifikovani ob yekti chastota yakih nevidoma abo na spektr yakij ne maye osoblivostej chi na bilij shum vipadkovi kolivannya fluktuaciyi u spektri Chislova harakteristika Chervone zmishennya mozhna oharakterizuvati vidnosnoyu rizniceyu mizh sposterezhuvanoyu i viprominyuvanoyu dovzhinoyu hvili abo chastotoyu ob yekta V astronomiyi prijnyato poznachati cyu zminu bezrozmirnoyu velichinoyu z Rozrahunok chervonogo zsuvu z displaystyle z Na osnovi dovzhini hvili Na osnovi chastotiz lobsv lemitlemit displaystyle z frac lambda mathrm obsv lambda mathrm emit lambda mathrm emit z femit fobsvfobsv displaystyle z frac f mathrm emit f mathrm obsv f mathrm obsv 1 z lobsvlemit displaystyle 1 z frac lambda mathrm obsv lambda mathrm emit 1 z femitfobsv displaystyle 1 z frac f mathrm emit f mathrm obsv de lobsv displaystyle lambda obsv dovzhina hvili sho sposterigayetsya astronomichnimi instrumentami lemit displaystyle lambda emit dovzhina hvili sho sposterigayetsya v laboratoriyi yaka povinna buti dovzhinoyu hvili sho naspravdi viprominyuyetsya dzherelom a f chastotu zvernit uvagu lf c de c shvidkist svitla V astronomichnij sistemi vidstanej vzhivayetsya odinicya chervonogo zsuvu sho ye vidstannyu na yakij kosmologichnij chervonij zsuv dorivnyuye odinici Cya vidstan stanovit 1 302773 1023 kilometriv dzherelo abo 1 302773 1026metriv sho ye najbilshoyu pozasistemnoyu odiniceyu vidstani pislya parseka Pislya vimiryuvannya z riznicya mizh chervonim i sinim zmishennyam polyagaye lishe v tomu chi ye z dodatnim abo vid yemnim Chervoni zmishennya efektu Doplera z gt 0 pov yazani z ob yektami sho viddalyayutsya vid sposterigacha pri comu svitlo zmishuyetsya do nizhchih energij Analogichno gravitacijnij chervonij zsuv pov yazanij zi svitlom viprominyuvanim dzherelom sho perebuvaye v silnishomu gravitacijnomu poli yake sposterigayetsya v slabshomu gravitacijnomu poli U zagalnij teoriyi vidnosnosti mozhna vivesti kilka vazhlivih formul dlya osoblivih vipadkiv dlya chervonogo zsuvu v pevnih geometriyah prostoru chasu yak pidsumovano v nastupnij tablici U vsih vipadkah velichina zsuvu znachennya z ne zalezhit vid dovzhini hvili Osnovni formuli chervonogo zsuvu Tip chervonogo zsuvu Geometriya FormulaRelyativistskij efekt Doplera Prostir Minkovskogo ploskij prostir chas Dlya ruhu v radialnomu napryamku 1 z g 1 v c 1 v c1 v c displaystyle 1 z gamma left 1 frac v parallel c right sqrt frac 1 frac v parallel c 1 frac v parallel c z v c displaystyle z approx frac v parallel c dlya malih v displaystyle v parallel Dlya ruhu v poperechnomu napryamku 1 z 11 v 2c2 displaystyle 1 z frac 1 sqrt 1 frac v perp 2 c 2 z 12 v c 2 displaystyle z approx frac 1 2 left frac v perp c right 2 dlya malogo v displaystyle v perp Kosmologichnij chervonij zsuv Prostir chas Fridmana Lemetra Robertsona Vokera FLRW rozshirennya Vsesvitu pislya Velikogo Vibuhu 1 z anowathen displaystyle 1 z frac a mathrm now a mathrm then Zakon Gabbla z H0Dc displaystyle z approx frac H 0 D c dlya D cH0 displaystyle D ll frac c H 0 Gravitacijnij chervonij zsuv bud yakij stacionarnij prostir chas 1 z gtt receiver gtt source displaystyle 1 z sqrt frac g tt text receiver g tt text source Dlya geometriyi Shvarcshilda 1 z 1 rSrreceiver1 rSrsource 1 2GMc2rreceiver1 2GMc2rsource displaystyle 1 z sqrt frac 1 frac r S r text receiver 1 frac r S r text source sqrt frac 1 frac 2GM c 2 r text receiver 1 frac 2GM c 2 r text source z 12 rSrsource rSrreceiver displaystyle z approx frac 1 2 left frac r S r text source frac r S r text receiver right dlya r rS displaystyle r gg r S U formulyuvanni drugoyi kosmichnoyi shvidkosti z 12 vec source2 12 vec receiver2 displaystyle z approx frac 1 2 left frac v text e c right text source 2 frac 1 2 left frac v text e c right text receiver 2 dlya ve c displaystyle v text e ll c Efekt Doplera Chervone zmishennya i sinye zmishennyaEfekt Doplera zhovta kulya l 575 nm viglyadaye zelenuvatoyu blakitne zmishennya do l 565 nm koli nablizhayetsya do sposterigacha ta pomaranchevoyu chervone zmishennya do l 585 nm koli viddalyayetsya Shob sposterigati taku zminu koloru ob yekt mav bi ruhatisya zi shvidkistyu priblizno 5200 km s abo priblizno v 32 razi shvidshe nizh rekord shvidkosti dlya najshvidshogo kosmichnogo zonda Yaksho dzherelo svitla viddalyayetsya vid sposterigacha to vinikaye chervone zmishennya z gt 0 yaksho dzherelo ruhayetsya do sposterigacha to vidbuvayetsya sinye zmishennya z lt 0 Ce spravedlivo dlya vsih elektromagnitnih hvil i poyasnyuyetsya efektom Doplera Yaksho dzherelo viddalyayetsya vid sposterigacha zi shvidkistyu v yaka nabagato mensha za shvidkist svitla v c chervone zmishennya viznachayetsya yak z vc displaystyle z approx frac v c oskilki g 1 displaystyle gamma approx 1 de c shvidkist svitla Dlya bilsh povnogo rozglyadu doplerivskogo chervonogo zmishennya neobhidno vrahovuvati relyativistski efekti pov yazani z ruhom dzherel blizkih do shvidkosti svitla Ob yekti sho ruhayutsya zi shvidkistyu blizkoyu do shvidkosti svitla vidchuvatimut vidhilennya vid navedenoyi vishe formuli cherez upovilnennya chasu specialnoyi teoriyi vidnosnosti yake mozhna vipraviti vvivshi faktor Lorenca g u klasichnu formulu Doplera nastupnim chinom dlya ruhu v radialnomu napryamku 1 z 1 vc g displaystyle 1 z left 1 frac v c right gamma https wikimedia org api rest v1 media math render svg 79c2489cb67179db42f3f7dbc3f60d08ac91a0c9 Ce yavishe vpershe sposterigali v eksperimenti 1938 roku provedenomu Gerbertom E Ajvzom i G R Stilvellom yakij otrimav nazvu eksperimentu Ajvza Stilvella Oskilki faktor Lorenca zalezhit lishe vid modulya shvidkosti relyativistske chervone zmishennya ne zalezhit vid napryamku ruhu dzherela Na vidminu vid cogo klasichna chastina formuli zalezhit vid proekciyi ruhu dzherela na radialnij napryamok sho daye rizni rezultati dlya riznih oriyentacij Yaksho 8 kut mizh napryamkom vidnosnogo ruhu ta napryamkom viprominyuvannya v sistemi sposterigacha povna forma relyativistskogo efektu Doplera viglyadaye tak 1 z 1 vcos 8 c1 v2 c2 displaystyle 1 z frac 1 v cos theta c sqrt 1 v 2 c 2 i dlya ruhu v radilnomu napryamku 8 0 ce rivnyannya zvoditsya do 1 z 1 v c1 v c displaystyle 1 z sqrt frac 1 v c 1 v c Dlya osoblivogo vipadku koli svitlo ruhayetsya pid pryamim kutom 8 90 do napryamku vidnosnogo ruhu v sistemi sposterigacha relyativistske chervone zmishennya vidome yak a chervone zmishennya 1 z 11 v2 c2 displaystyle 1 z frac 1 sqrt 1 v 2 c 2 vimiryuyetsya navit yaksho ob yekt ne viddalyayetsya vid sposterigacha Navit koli dzherelo ruhayetsya do sposterigacha yaksho v comu rusi ye poperechna skladova to ye pevna shvidkist pri yakij rozshirennya prosto skasovuye ochikuvane sinye zmishennya a pri vishij shvidkosti dzherelo sho nablizhayetsya bude chervone zmishennya Rozshirennya prostoru Na pochatku dvadcyatogo stolittya Slifer Virc ta inshi zrobili pershi vimiryuvannya chervonogo ta fioletovogo zmishen galaktik za mezhami Chumackogo Shlyahu Spochatku voni interpretuvali ci chervoni ta fioletovi zmishennya yak vipadkovi ruhi ale piznishe Lemetr 1927 i Habbl 1929 vikoristovuyuchi poperedni dani viyavili priblizno linijnu korelyaciyu mizh zbilshennyam chervonih zmishen galaktik i vidstanyami do nih Lemetr zrozumiv sho ci sposterezhennya mozhna poyasniti mehanizmom stvorennya chervonih zmishen yaki mozhna pobachiti v rishennyah Fridmana rivnyan zagalnoyi teoriyi vidnosnosti Ejnshtejna Korelyaciya mizh chervonim zmishennyam i vidstanyami vinikaye v usih modelyah rozshirennya Ce kosmologichne chervone zmishennya zazvichaj poyasnyuyut roztyaguvannyam dovzhin hvil fotoniv sho poshiryuyutsya v prostori yakij rozshiryuyetsya Odnak take tlumachennya mozhe vvesti v omanu Rozshirennya prostoru ye lishe viborom i tomu ne mozhe mati fizichnih naslidkiv Kosmologichne chervone zmishennya bilsh prirodno interpretuvati yak doplerivskij zsuv sho vinikaye cherez viddalennya dalekih ob yektiv Sposterezhni naslidki cogo efektu mozhna otrimati za dopomogoyu rivnyan iz zagalnoyi teoriyi vidnosnosti yaki opisuyut odnoridnij ta izotropnij Vsesvit Takim chinom kosmologichne chervone zmishennya mozhna zapisati yak funkciyu a zalezhnogo vid chasu kosmologichnogo masshtabnogo faktora 1 z anowathen displaystyle 1 z frac a mathrm now a mathrm then U Vsesviti sho rozshiryuyetsya masshtabnij koeficiyent monotonno zrostaye z plinom chasu otzhe z dodatne i viddaleni galaktiki viglyadayut zmishuyutsya v chervonij spektr Vikoristovuyuchi model rozshirennya Vsesvitu chervone zmishennya mozhna pov yazati z vikom sposterezhuvanogo ob yekta tak zvane spivvidnoshennya kosmichnij chas chervone zmishennya Poznachimo koeficiyent gustini yak W0 W0 rrcrit displaystyle Omega 0 frac rho rho text crit de rcrit kritichna gustina sho rozmezhovuye Vsesvit yakij z chasom rozpadayetsya vid Vsesvitu yakij prosto rozshiryuyetsya Cya gustina stanovit blizko troh atomiv vodnyu na kubichnij metr prostoru Pri velikih chervonih zmishennyah 1 z gt W0 1 otrimuyemo rivnyannya t z 23H0W01 2 1 z 3 2 displaystyle t z approx frac 2 3H 0 Omega 0 1 2 1 z 3 2 de H0 suchasna stala Habbla a z chervone zmishennya Gravitacijne chervone zmishennya Zgidno zagalnoyi teoriyi vidnosnosti isnuye zatrimka chasu v mezhah gravitacijnogo polya Ce vidome yak gravitacijne chervone zmishennya abo zsuv Ejnshtejna Teoretichnij visnovok cogo efektu viplivaye z rozv yazku Shvarcshilda rivnyan Ejnshtejna yakij daye nastupnu formulu dlya chervonogo zsuvu pov yazanogo z fotonom sho ruhayetsya v gravitacijnomu poli nezaryadzhenoyi masi sho ne obertayetsya 1 z 11 2GMrc2 displaystyle 1 z frac 1 sqrt 1 frac 2GM rc 2 de G is the gravitational constant M is the mass of the object creating the gravitational field r is the radial coordinate of the source which is analogous to the classical distance from the center of the object but is actually a andc is the speed of light Cej rezultat gravitacijnogo chervonogo zmishennya mozhna otrimati z pripushen specialnoyi teoriyi vidnosnosti ta principu ekvivalentnosti Efekt duzhe neznachnij ale jogo mozhna vimiryati na Zemli za dopomogoyu efektu Messbauera i vpershe jogo sposterigali v eksperimenti Paunda Rebki Prote vono ye znachnim poblizu chornoyi diri i koli ob yekt nablizhayetsya do gorizontu podij chervone zmishennya staye neskinchennim Ce takozh golovna prichina velikih kutovih kolivan temperaturi v kosmichnomu mikrohvilovomu fonovomu viprominyuvanni div efekt Saksa Volfa Sposterezhennya v astronomiyiChas oglyadu pozagalaktichnih sposterezhen za yihnim chervonim zmishennyam do z 20 Isnuyut sajti dlya obchislennya bagatoh takih fizichnih mir za chervonim zmishennyam Chervone zmishennya yake sposterigayetsya v astronomiyi mozhna vimiryati oskilki spektri viprominyuvannya i poglinannya atomiv dobre vidomi i vidkalibrovani za dopomogoyu spektroskopichnih eksperimentiv v laboratoriyah na Zemli Koli vimiryuyut chervone zmishennya riznih linij poglinannya i viprominyuvannya vid odnogo astronomichnogo ob yekta viyavlyayetsya sho velichina z ye na divo postijnoyu Hocha viddaleni ob yekti mozhut buti desho rozmitimi a liniyi rozshirenimi ce ne bilshe nizh mozhna poyasniti teplovim abo mehanichnim ruhom dzherela Z cih ta inshih prichin astronomi shodyatsya na dumci sho chervoni zmishennya yaki voni sposterigayut zumovleni pevnoyu kombinaciyeyu troh vstanovlenih form doplerivskih chervonih zmishen Alternativni gipotezi i poyasnennya chervonogo zmishennya taki yak vtomlene svitlo zazvichaj ne vvazhayutsya pravdopodibnimi Spektroskopiya yak metod vimiryuvannya znachno skladnishij nizh prosta fotometriya yaka vimiryuye yaskravist astronomichnih ob yektiv cherez pevni filtri Koli fotometrichni dani ce vse sho ye dostupnim napriklad znimki Hubble Deep Field i Hubble Ultra Deep Field teleskopa Gabbl astronomi pokladayutsya na metodiku vimiryuvannya fotometrichnih chervonih zmishen Zavdyaki shirokomu diapazonu dovzhin hvil u fotometrichnih filtrah i neobhidnim pripushennyam pro prirodu spektra dzherela svitla pohibki takih vimiryuvan mozhut syagati dz 0 5 i ye nabagato mensh nadijnimi nizh spektroskopichni viznachennya Prote fotometriya dozvolyaye prinajmni yakisno oharakterizuvati chervone zmishennya Napriklad yakbi spektr Soncya mav chervone zmishennya z 1 to vin buv bi najyaskravishim v infrachervonij oblasti 1000 nm a ne v sino zelenomu 500 nm kolori pov yazanomu z pikom jogo spektra chornogo tila i intensivnist svitla zmenshilasya b u filtri v chotiri razi 1 z 2 I shvidkist pidrahunku fotoniv i energiya fotoniv zmishuyutsya v chervonij bik Miscevi sposterezhennya U blizkih ob yektiv u nashij galaktici Chumackij Shlyah sposterezhuvani chervoni zmishennya majzhe zavzhdi pov yazani zi shvidkostyami na liniyi vidimosti sho asociyuyutsya zi sposterezhuvanimi ob yektami Sposterezhennya takih chervonih i blakitnih zmishen dozvolili astronomam vimiryati shvidkosti i viznachiti masi zir sho obertayutsya po orbiti u spektroskopichnih podvijnih metod vpershe zastosovanij u 1868 roci britanskim astronomom Vilyamom Gagginsom Analogichno mali chervoni i blakitni zmishennya viyavleni pri spektroskopichnih vimiryuvannyah okremih zir ye odnim iz sposobiv za dopomogoyu yakogo astronomi zmogli diagnostuvati i vimiryati nayavnist i harakteristiki planetnih sistem navkolo inshih zir i navit zrobili duzhe detalni diferencialni vimiryuvannya chervonih zmishen pid chas planetnih tranzitiv dlya viznachennya tochnih parametriv orbit Detalni vimiryuvannya chervonih zmishen vikoristovuyutsya v geliosejsmologiyi dlya viznachennya tochnih ruhiv fotosferi Soncya Chervoni zmishennya takozh buli vikoristani dlya pershih vimiryuvan shvidkostej obertannya planet shvidkostej mizhzoryanih hmar obertannya galaktik i dinamiki akreciyi na nejtronni zori ta chorni diri yaki demonstruyut yak doplerivske tak i gravitacijne chervone zmishennya Krim togo temperaturi riznih ob yektiv sho viprominyuyut i poglinayut mozhna otrimati vimiryuyuchi doplerivske rozshirennya chervoni i sini zsuvi na odnij liniyi viprominyuvannya abo poglinannya Vimiryuyuchi rozshirennya i zmishennya 21 santimetrovoyi liniyi vodnyu v riznih napryamkah astronomi zmogli vimiryati shvidkosti recesiyi mizhzoryanogo gazu sho v svoyu chergu rozkrivaye krivu obertannya nashogo Chumackogo Shlyahu Podibni vimiryuvannya buli provedeni i v inshih galaktikah takih yak Andromeda Yak diagnostichnij instrument vimiryuvannya chervonogo zmishennya ye odnim z najvazhlivishih spektroskopichnih vimiryuvan v astronomiyi Pozagalaktichni sposterezhennya Vik Vsesvitu v zalezhnosti vid chervonogo zmishennya vid z 5 do 2 Najviddalenishi ob yekti demonstruyut bilshi chervoni zmishennya sho vidpovidaye zakonu Gabbla Lemetra Najbilshe sposterezhuvane chervone zmishennya sho vidpovidaye najbilshij vidstani i najdalshomu viddalennyu v chasi maye kosmichne mikrohvilove fonove viprominyuvannya chislove znachennya jogo chervonogo zmishennya stanovit blizko z 1089 z 0 vidpovidaye teperishnomu chasu i vono pokazuye stan Vsesvitu blizko 13 8 milyardiv rokiv tomu tobto cherez 379 000 rokiv pislya pochatkovih momentiv Velikogo Vibuhu Dlya galaktik viddalenih vid Miscevoyi grupi ta susidnogo Skupchennya Divi ale v mezhah tisyachi megaparsek abo blizko cogo chervone zmishennya priblizno proporcijne vidstani do galaktiki Cyu korelyaciyu vpershe pomitiv Edvin Gabbl i vona stala vidomoyu yak zakon Gabbla Vesto Slajfer pershim vidkriv galaktichni chervoni zmishennya priblizno v 1912 roci todi yak Gabbl spivvidnis vimiryuvannya Slajfera z vidstanyami yaki vin vimiryav inshimi sposobami shob sformulyuvati svij zakon U zagalnoprijnyatij kosmologichnij modeli zasnovanij na zagalnij teoriyi vidnosnosti chervone zmishennya ye perevazhno rezultatom rozshirennya prostoru ce oznachaye sho chim dali vid nas znahoditsya galaktika tim bilshe rozshirivsya prostir chas sho minuv vidtodi yak svitlo pokinulo cyu galaktiku otzhe chim bilshe roztyagnulosya svitlo tim bilshe vono chervoniye a otzhe tim shvidshe vono viddalyayetsya vid nas Zakon Gabbla chastkovo viplivaye z principu Kopernika Hocha dovgij chas vvazhalosya sho shvidkist rozshirennya postijno zmenshuvalasya z momentu Velikogo vibuhu sposterezhennya pochinayuchi z 1988 roku zalezhnist chervonogo zmishennya vid vidstani na prikladi nadnovih tipu Ia dozvolili pripustiti sho porivnyano nedavno shvidkist rozshirennya Vsesvitu pochala priskoryuvatisya Najbilshi chervoni zmishennya Vidstan i chas retrospektivnogo oglyadu dlya parametriv kosmologiyi Planka 2018 vid chervonih zsuviv vid 0 do 15 z vidstannyu sinya sucilna liniya na livij osi i chasom pomarancheva punktirna liniya na pravij osi Zvernit uvagu sho chas yakij projshov u giga rokah vid pevnogo chervonogo zmishennya do sogodni ne zbigayetsya z vidstannyu u giga svitlovih rokah yaku svitlo projshlo b vid cogo chervonogo zsuvu cherez rozshirennya prostoru za promizhnij period Narazi ob yektami z najbilshimi vidomimi chervonimi zsuvami ye galaktiki ta ob yekti sho generuyut gamma spalahi Najbilshi chervoni zsuvi viznachayutsya na osnovi spektroskopichnih danih i najbilshim pidtverdzhenim spektroskopichnim chervonim zsuvam galaktiki ye en z chervonimzsuvom z 13 2 sho vidpovidaye 300 miljonam rokiv pislya Velikogo Vibuhu Poperednij rekord nalezhav galaktici GN z11 z chervonim zsuvom z 11 1 sho vidpovidaye 400 miljonam rokiv pislya Velikogo vibuhu i galaktici UDFy 38135539 z chervonim zsuvom z 8 6 sho vidpovidaye 600 miljonam rokiv pislya Velikogo vibuhu Trohi mensh tochnimi ye chervoni zsuvi Lajman brejk najvishim z yakih ye linzova galaktika A1689 zD1 z chervonim zmishennyam z 7 5 a nastupnim za velichinoyu z 7 0 Najviddalenishim gamma spalahom zi spektroskopichnim vimiryuvannyam chervonogo zmishennya buv en yakij mav chervonij zsuv z 8 2 Najviddalenishij vidomij kvazar en maye chervonij zsuv z 7 54 Najvidomisha radiogalaktika z chervonim zsuvom z 5 72 TGSS1530 a najvidomishim molekulyarnim materialom ye viyavlennya viprominyuvannya molekuli CO vid kvazara SDSS J1148 5251 z chervonim zsuvom z 6 42 Nadzvichajno chervoni ob yekti ERO ce astronomichni dzherela viprominyuvannya yaki viprominyuyut energiyu v chervonij ta blizhnij infrachervonij chastini elektromagnitnogo spektra Ce mozhut buti zoryani galaktiki yaki mayut velikij chervonij zsuv sho suprovodzhuyetsya pochervoninnyam vid promizhnogo pilu abo ce mozhut buti eliptichni galaktiki z velikim chervonim zsuvom i davnishim a otzhe chervonishim zoryanim naselennyam Ob yekti yaki she chervonishi za ERO nazivayutsya giper nadzvichajno chervonimi ob yektami HERO Kosmichne mikrohvilove svitlo maye chervonij zsuv z 1089 sho vidpovidaye viku priblizno 379 000 rokiv pislya Velikogo Vibuhu i vlasne vidstani ponad 46 milyardiv svitlovih rokiv Pershe svitlo vid najstarishih zir Populyaciyi III yake mi she ne sposterigali nezabarom pislya togo yak atomi vpershe utvorilisya i kosmichne mikrohvilove svitlo majzhe povnistyu perestalo poglinatisya mozhe mati chervonij zsuv u diapazoni 20 lt z lt 100 Inshi podiyi z visokim chervonim zsuvom peredbacheni fizikoyu ale narazi ne sposterezhuvani ce kosmichne nejtrinne reliktove viprominyuvannya yake viniklo priblizno cherez dvi sekundi pislya Velikogo vibuhu i maye chervonij zsuv ponad z gt 1010 displaystyle z gt 10 10 i fon kosmichnih gravitacijnih hvil sho viprominyuyutsya bezposeredno inflyaciyeyu z chervonim zsuvom ponad z gt 1025 displaystyle z gt 10 25 Vidobrazhennya danih 2dFGRSDoslidzhennya chervonogo zsuvu Z poyavoyu avtomatizovanih teleskopiv i vdoskonalennyam spektroskopiv bulo zdijsneno nizku spilnih doslidzhen spryamovanih na kartografuvannya Vsesvitu v prostori chervonogo zsuvu Poyednuyuchi chervonij zsuv z danimi pro kutove polozhennya doslidzhennya chervonogo zsuvu dozvolyaye sklasti trivimirnu kartu rozpodilu materiyi v mezhah pevnoyi dilyanki neba Ci sposterezhennya vikoristovuyutsya dlya vimiryuvannya vlastivostej velikomasshtabnoyi strukturi Vsesvitu Velika stina velichezne skupchennya galaktik shirinoyu ponad 500 miljoniv svitlovih rokiv ye yaskravim prikladom velikomasshtabnoyi strukturi yaku mozhna viyaviti za dopomogoyu sposterezhen chervonogo zsuvu Pershim doslidzhennyam chervonih zsuviv bulo en rozpochate v 1977 roci a zbir pochatkovih danih zavershivsya v 1982 roci Piznishe en viznachiv velikomasshtabnu strukturu odniyeyi sekciyi Vsesvitu vimiryavshi chervoni zmishennya dlya ponad 220 000 galaktik zbir danih bulo zaversheno v 2002 roci a ostatochnij nabir danih bulo opublikovano 30 chervnya 2003 roku Cifrovij oglyad neba Sloanivskim cifrovim oglyadom SDSS trivaye z 2013 roku i maye na meti vimiryati chervoni zsuvi blizko 3 miljoniv ob yektiv SDSS zafiksuvav chervoni zsuvi galaktik do 0 8 i brav uchast u viyavlenni kvazariv za mezhami z 6 en vikoristovuye teleskopi Keka z novim spektrografom DEIMOS prodovzhennya pilotnoyi programi DEEP1 DEEP2 priznachene dlya vimiryuvannya slabkih galaktik z chervonimi zsuvami 0 7 i vishe i tomu planuyetsya sho vono stane dopovnennyam do SDSS i 2dF dlya vimiryuvannya visokih chervonih zsuviv DzherelaDoppler Christian 1846 Beitrage zur fixsternenkunde T 69 Prague G Haase Sohne Bibcode 1846befi book D Maulik Dev 2005 Doppler Sonography A Brief History U Maulik Dev Zalud Ivica red Doppler Ultrasound in Obstetrics And Gynecology Springer ISBN 978 3 540 23088 5 Huggins William 1868 Further Observations on the Spectra of Some of the Stars and Nebulae with an Attempt to Determine Therefrom Whether These Bodies are Moving towards or from the Earth Also Observations on the Spectra of the Sun and of Comet II Philosophical Transactions of the Royal Society of London 158 529 564 Bibcode 1868RSPT 158 529H doi 10 1098 rstl 1868 0022 Reber G 1995 Intergalactic Plasma 227 1 2 93 96 Bibcode 1995Ap amp SS 227 93R doi 10 1007 BF00678069 S2CID 30000639 Pannekoek A 1961 A History of Astronomy Dover s 451 ISBN 978 0 486 65994 7 Belopolsky A 1901 On an Apparatus for the Laboratory Demonstration of the Doppler Fizeau Principle Astrophysical Journal 13 15 Bibcode 1901ApJ 13 15B doi 10 1086 140786 Slipher Vesto 1912 The radial velocity of the Andromeda Nebula 1 8 2 56 2 57 Bibcode 1913LowOB 2 56S The magnitude of this velocity which is the greatest hitherto observed raises the question whether the velocity like displacement might not be due to some other cause but I believe we have at present no other interpretation for it Slipher Vesto 1915 Spectrographic Observations of Nebulae 23 21 24 Bibcode 1915PA 23 21S Slipher Vesto 1915 Spectrographic Observations of Nebulae 23 22 Bibcode 1915PA 23 21S Hubble Edwin 1929 A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra Galactic Nebulae Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 15 3 168 173 Bibcode 1929PNAS 15 168H doi 10 1073 pnas 15 3 168 PMC 522427 PMID 16577160 Universe is Expanding 8 grudnya 2017 Procitovano 6 veresnya 2023 Friedman A A 1922 Uber die Krummung des Raumes Zeitschrift fur Physik 10 1 377 386 Bibcode 1922ZPhy 10 377F doi 10 1007 BF01332580 S2CID 125190902 English translation in Friedman A 1999 On the Curvature of Space 31 12 1991 2000 Bibcode 1999GReGr 31 1991F doi 10 1023 A 1026751225741 S2CID 122950995 This was recognized early on by physicists and astronomers working in cosmology in the 1930s The earliest layman publication describing the details of this correspondence is 1933 The Expanding Universe Astronomy s Great Debate 1900 1931 Cambridge University Press Reprint ISBN 978 0 521 34976 5 stardate org Arhiv originalu za 19 serpnya 2023 Procitovano 22 listopada 2023 Redshift lco global angl Procitovano 22 listopada 2023 See for example this 25 May 2004 press release from NASA s that is researching Measurements of the gamma ray spectra obtained during the main outburst of the GRB have found little value as redshift indicators due to the lack of well defined features However optical observations of GRB afterglows have produced spectra with identifiable lines leading to precise redshift measurements Astronomichna odinicya Astronomichnij enciklopedichnij slovnik za zag red I A Klimishina ta A O Korsun Lviv Golov astronom observatoriya NAN Ukrayini Lviv nac un t im Ivana Franka 2003 S 36 ISBN 966 613 263 X See Binney and Merrifeld 1998 Carroll and Ostlie 1996 Kutner 2003 for applications in astronomy Where z redshift v parallel to line of sight positive if moving away from receiver c g a G M object r gtt t t component of the Ives H Stilwell G 1938 An Experimental study of the rate of a moving atomic clock Journal of the Optical Society of America 28 7 215 226 Bibcode 1938JOSA 28 215I doi 10 1364 josa 28 000215 Freund Jurgen 2008 Special Relativity for Beginners World Scientific s 120 ISBN 978 981 277 160 5 Ditchburn R 1961 Light Dover s 329 ISBN 978 0 12 218101 6 See Photons Relativity Doppler shift Shablon Webarchive pomilka Perevirte argumenti url value Porozhno at the University of Queensland This was recognized early on by physicists and astronomers working in cosmology in the 1930s The earliest layman publication describing the details of this correspondence is 1933 The Expanding Universe Astronomy s Great Debate 1900 1931 Cambridge University Press Reprint ISBN 978 0 521 34976 5 Bunn E F Hogg D W 2009 The kinematic origin of the cosmological redshift American Journal of Physics 77 8 688 694 arXiv 0808 1081 Bibcode 2009AmJPh 77 688B doi 10 1119 1 3129103 Weinberg Steven 1993 The First Three Minutes A Modern View of the Origin of the Universe vid 2nd Basic Books s 34 ISBN 9780 465 02437 7 2006 Cosmology and Particle Astrophysics vid 2nd Springer s 77 Eq 4 79 ISBN 978 3 540 32924 4 Longair M S 1998 Galaxy Formation Springer s 161 ISBN 978 3 540 63785 1 Yu N Parijskij 2001 The High Redshift Radio Universe U Sanchez Norma red Current Topics in Astrofundamental Physics Springer s 223 ISBN 978 0 7923 6856 4 Chant C A 1930 Notes and Queries Telescopes and Observatory Equipment The Einstein Shift of Solar Lines 24 390 Bibcode 1930JRASC 24 390C 1907 Uber das Relativitatsprinzip und die aus demselben gezogenen Folgerungen Jahrbuch der Radioaktivitat und Elektronik 4 411 462 Bibcode 1908JRE 4 411E See p 458 The influence of a gravitational field on clocks Pound R Rebka G 1960 Apparent Weight of Photons Physical Review Letters 4 7 337 341 Bibcode 1960PhRvL 4 337P doi 10 1103 PhysRevLett 4 337 This paper was the first measurement 1967 Perturbations of a cosmological model and angular variations of the cosmic microwave background Astrophysical Journal 147 73 73 Bibcode 1967ApJ 147 73S doi 10 1086 148982 Staff 2015 UCLA Cosmological Calculator UCLA Procitovano 6 serpnya 2022 Light travel distance was calculated from redshift value using the UCLA Cosmological Calculator with parameters values as of 2015 H0 67 74 and OmegaM 0 3089 see Table Planck2015 at Staff 2018 UCLA Cosmological Calculator UCLA Procitovano 6 serpnya 2022 Light travel distance was calculated from redshift value using the UCLA Cosmological Calculator with parameters values as of 2018 H0 67 4 and OmegaM 0 315 see Table Planck2018 at Staff 2022 ICRAR Cosmology Calculator Ventspilskij mizhnarodnij radioastronomichnij centr Procitovano 6 serpnya 2022 ICRAR Cosmology Calculator Set H0 67 4 and OmegaM 0 315 see Table Planck2018 at Kempner Joshua 2022 KEMPNER Cosmology Calculator Kempner net Procitovano 6 serpnya 2022 KEMP Cosmology Calculator Set H0 67 4 OmegaM 0 315 and OmegaL 0 6847 see Table Planck2018 at Goldhaber G Groom D E Kim A Aldering G Astier P Conley A Deustua S E Ellis R Fabbro S 1 veresnya 2001 Timescale Stretch Parameterization of Type Ia Supernova B Band Light Curves The Astrophysical Journal angl T 558 1 s 359 doi 10 1086 322460 ISSN 0004 637X Procitovano 23 listopada 2023 A pedagogical overview of the K correction by David Hogg and other members of the collaboration can be found at Hogg David W ta in October 2002 The K correction arXiv astro ph 0210394 Huggins William 1868 Further Observations on the Spectra of Some of the Stars and Nebulae with an Attempt to Determine Therefrom Whether These Bodies are Moving towards or from the Earth Also Observations on the Spectra of the Sun and of Comet II Philosophical Transactions of the Royal Society of London 158 529 564 Bibcode 1868RSPT 158 529H doi 10 1098 rstl 1868 0022 The is the newest observing project to use this technique able to track the redshift variations in multiple objects at once as reported in Ge Jian Van Eyken Julian Mahadevan Suvrath Dewitt Curtis ta in 2006 The First Extrasolar Planet Discovered with a New Generation High Throughput Doppler Instrument The Astrophysical Journal 648 1 683 695 arXiv astro ph 0605247 Bibcode 2006ApJ 648 683G doi 10 1086 505699 S2CID 13879217 Libbrecht Keng 1988 Solar and stellar seismology PDF Space Science Reviews 47 3 4 275 301 Bibcode 1988SSRv 47 275L doi 10 1007 BF00243557 S2CID 120897051 In 1871 Hermann Carl Vogel measured the rotation rate of was working on such measurements when he turned his attention to spiral nebulae An early review by on the subject Oort J H 1970 The formation of galaxies and the origin of the high velocity hydrogen Astronomy and Astrophysics 7 381 Bibcode 1970A amp A 7 381O See Binney and Merrifeld 1998 Carroll and Ostlie 1996 Kutner 2003 for applications in astronomy Asaoka Ikuko 1989 X ray spectra at infinity from a relativistic accretion disk around a Kerr black hole Publications of the Astronomical Society of Japan 41 4 763 778 Bibcode 1989PASJ 41 763A Rybicki G B Lightman A R 1979 Radiative Processes in Astrophysics John Wiley amp Sons s 288 ISBN 0 471 82759 2 See Binney and Merrifeld 1998 Carroll and Ostlie 1996 Kutner 2003 for applications in astronomy S V Pilipenko 2013 2021 Paper and pencil cosmological calculator arxiv 1303 5961 including Fortran 90 code upon which the citing charts and formulae are based Cosmic Detectives The European Space Agency ESA 2 kvitnya 2013 Procitovano 25 kvitnya 2013 An accurate measurement of the cosmic microwave background was achieved by the experiment The final published temperature of 2 73 K was reported in this paper Fixsen D J Cheng E S Cottingham D A Eplee R E Jr Isaacman R B Mather J C Meyer S S Noerdlinger P D Shafer R A Weiss R Wright E L Bennett C L Boggess N W Kelsall T Moseley S H Silverberg R F Smoot G F Wilkinson D T January 1994 Cosmic microwave background dipole spectrum measured by the COBE FIRAS instrument Astrophysical Journal 420 445 Bibcode 1994ApJ 420 445F doi 10 1086 173575 The most accurate measurement as of 2006 was achieved by the experiment Peebles 1993 The Nobel Prize in Physics 2011 Information for the Public PDF nobelprize org Procitovano 13 chervnya 2023 Walter Fabian Bertoldi Frank Carilli Chris Cox Pierre ta in 2003 Molecular gas in the host galaxy of a quasar at redshift z 6 42 Nature 424 6947 406 8 arXiv astro ph 0307410 Bibcode 2003Natur 424 406W doi 10 1038 nature01821 PMID 12879063 S2CID 4419009 Smail Ian Owen F N Morrison G E Keel W C ta in 2002 The Diversity of Extremely Red Objects The Astrophysical Journal 581 2 844 864 arXiv astro ph 0208434 Bibcode 2002ApJ 581 844S doi 10 1086 344440 S2CID 51737034 Totani Tomonori Yoshii Yuzuru Iwamuro Fumihide Maihara Toshinori ta in 2001 Hyper Extremely Red Objects in the Subaru Deep Field Evidence for Primordial Elliptical Galaxies in the Dusty Starburst Phase The Astrophysical Journal 558 2 L87 L91 arXiv astro ph 0108145 Bibcode 2001ApJ 558L 87T doi 10 1086 323619 S2CID 119511017 Lineweaver Charles Davis Tamara M 2005 Misconceptions about the Big Bang Scientific American 292 3 36 45 Bibcode 2005SciAm 292c 36L doi 10 1038 scientificamerican0305 36 Naoz S Noter S Barkana R 2006 The first stars in the Universe Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters 373 1 L98 L102 arXiv astro ph 0604050 Bibcode 2006MNRAS 373L 98N doi 10 1111 j 1745 3933 2006 00251 x S2CID 14454275 Lesgourgues J Pastor S 2006 Massive neutrinos and cosmology Physics Reports 429 6 307 379 arXiv astro ph 0603494 Bibcode 2006PhR 429 307L doi 10 1016 j physrep 2006 04 001 S2CID 5955312 Grishchuk Leonid P 2005 Relic gravitational waves and cosmology Physics Uspekhi 48 12 1235 1247 arXiv gr qc 0504018 Bibcode 2005PhyU 48 1235G doi 10 1070 PU2005v048n12ABEH005795 S2CID 11957123 Geller M J Huchra J P 1989 Mapping the Universe Science 246 4932 897 903 Bibcode 1989Sci 246 897G doi 10 1126 science 246 4932 897 PMID 17812575 S2CID 31328798 See the CfA website for more details The CfA Redshift Survey Harvard amp Smithsonian Center for Astrophysics Procitovano 20 bereznya 2023 Percival Will J Peacock John A Norberg Peder ta in 2005 The 2dF galaxy redshift survey Power spectrum analysis of the final dataset and cosmological implications Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 362 2 505 34 arXiv astro ph 0501174 Bibcode 2005MNRAS 362 505C doi 10 1111 j 1365 2966 2005 09318 x S2CID 6906627 2dF Galaxy Redshift Survey homepage 2007 02 05 u Wayback Machine SDSS III www sdss3 org Procitovano 20 bereznya 2023 Davis Marc DEEP2 collaboration 2002 Science objectives and early results of the DEEP2 redshift survey Conference on Astronomical Telescopes and Instrumentation Waikoloa Hawaii 22 28 Aug 2002 arXiv astro ph 0209419 Bibcode 2003SPIE 4834 161D doi 10 1117 12 457897 LiteraturaV Yu Terebizh Krasnoe smeshenie Enciklopediya Fiziki i tehniki www femto com ua Arhiv originalu za 25 chervnya 2013 Procitovano 15 travnya 2012 ros