Как ученые определяют, является ли цвет звезды результатом доплеровского сдвига в зависимости от состава звезды от температуры?


10

Глядя на видимый свет, исходящий, скажем, от звезды, ученые могут по смещению света к красному или синему концу спектра определить, движется ли он к Земле или от Земли. Но они также могут смотреть на свет, который падает на видимый спектр, чтобы определить состав указанной звезды. Как они определяют, означает ли, например, свет, попадающий на красный конец спектра, в сторону от состава звезды? Как они различают разницу?

Кроме того, как все это согласуется с тем фактом, что цвет звезды также зависит от ее температуры?

Примечание: Вопрос был расширен, чтобы включить температуру после комментариев и обновленный ответ после моего первоначального вопроса, спрашивающего только о движении против композиции.


Цвет звезды в основном указывает на ее температуру; см. индекс цвета .
Майк Дж

Ответы:


13

Цвет звезды обусловлен в основном ее температурой. За исключением экстремальных скоростей, красное смещение не повлияет на свет достаточно, чтобы изменить видимый цвет. Чтобы обнаружить красное или синее смещение, вам нужен маркер в спектре, который можно точно измерить.

Спектр света от звезды будет содержать темные линии, называемые линиями Фраунгофера , которые обусловлены поглощением света на определенных длинах волн газами в атмосфере звезды. Длины волн, на которых появляются эти линии, известны очень точно, например, натрий вызывает линию на 589,592 нм. Если звезда движется, свет вместе с линиями Фраунгофера становится красным или голубым .

красное смещение

Наличие этих линий показывает состав атмосферы звезды. Измерение положения линий позволяет точно измерять доплеровское смещение звезды.

Прохладная красная неподвижная звезда будет иметь линии Фраунгофера в том же положении, что и горячая неподвижная голубая звезда. Движение звезды измеряется положением линий Фраунгофера, а не цветом звезды.


Очень полезный ответ. Спасибо. Итак, как это согласуется с комментарием Майка Дж выше о цвете, связанном с температурой, который я не учел в своем первоначальном вопросе? Как узнать, что красноватый цвет обусловлен уходящей звездой против охлаждающей звезды?
iMerchant

1
Отредактировано: красное смещение - это смещение линий Фраунгофера, а не красноватый цвет.
Джеймс К,

4
@iMerchant Общая форма спектра не изменяется, но общий спектр смещается. Для звезд этот сдвиг никогда не бывает достаточно большим, чтобы значительно изменить цвет. Наибольшая скорость спада для галактической звезды может составлять 200 км / с = сдвиг длины волны ~ 0,4 нм.
Роб Джеффрис
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.