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如何来计算宇宙中天体的红移现象

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    要计算出宇宙中某天体的红移现象,首先要计算出被观测到的波长与剩余 波长之间的位移,然后再计算出这一位移与剩余波长的比率。虽然这一过程听 起来比较复杂,但是它实际上并不复杂。

    在研究遥远星系的年龄和距离等特性 时,天体红移现象的相关数据被证明是非常有参考价值的。

    下面我们通过一个实例来说明这一原理:假如一位天文学家正在对一个遥 远的星系进行光谱测量,如果未发生红移的波长在光谱特征方面显示为100纳 米,而这个星系的光谱特征显示为200纳米,那么测量出的红移数值为1;如果 这个星系的光谱特征显示为300纳米,那么测量出的红移数值为2;如果这个星 系的光谱特征显示为400纳米,那么测量出的红移数值为3,依此类推。

    2023-10-23 19:38:14
  • 利用原子的特征谱线来分析宇宙的红移观察。几个电子围绕着原子核转动有固定“轨道”,从低能级轨道跃迁到高能级,我们称之为电子能级跃迁,需要吸收固定频率的光波;反之,电子从高能级降到低能级,就会以释放光的形式释放能量。由于原子低能级不止一个,从上往下可以进入以下任一能级。因此每种元素发光都有其特征谱线。

    比如天文学家在观测主要为氢元素的星系时,大致已知道了氢元素的几根特征谱线在光谱仪上的间隔比例。但观测到某个星系远离我们产生红移现象时,这几根特征谱线都往红色频率偏移。发现类巨星,就是收集到光的特征谱线,在与已知谱线库的每根谱线对比,据说花费了半年多时间才确认找到了类巨星。

    前期谱线筛选工作即繁琐也很重要。找到特征谱线后,再确认红移量,根据多普勒效应的公式计算。

    2023-10-23 19:38:14
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