적색편이 계산기

적색편이는 알려진 스펙트럼 특징이 실험실 값보다 얼마나 긴 파장에서 관측되는지 나타냅니다. z = (관측 파장 - 정지 파장) / 정지 파장으로 정의하며, 관측 파장을 정지 파장으로 나눈 뒤 일을 뺀 것과 같습니다. 양수는 적색편이, 음수는 청색편이입니다. 비율은 무차원이므로 두 파장은 나노미터, 옹스트롬 등 어떤 단위든 서로 같기만 하면 됩니다. 시선 방향 운동에 대해 이 계산기는 특수상대론적 도플러 관계로 적색편이를 시선속도로 변환합니다. 정확한 식은 beta = ((1 + z)의 제곱 - 1) / ((1 + z)의 제곱 + 1)이며 속도 = beta × 광속입니다. 적색편이가 매우 작으면 익숙한 근사인 속도 = cz에 가까워집니다. 상대론적 식은 적색편이가 커져도 추정 속도가 광속을 넘지 않도록 합니다. 그다음 허블 법칙인 거리 = 속도 / H0로 거리를 추정합니다. 기본 허블 상수는 메가파섹당 초속 70 킬로미터로 교육용 추정에 편리하게 반올림한 값입니다. 이는 국소 선형 모델에서 일 메가파섹 떨어진 은하가 우주 팽창으로 약 초속 70 킬로미터의 속도로 멀어진다는 뜻입니다. 관측 방법과 우주론 분석에 따라 H0 값이 다소 달라지므로 이 필드는 수정할 수 있습니다. 도플러 속도와 허블 법칙 거리는 특히 우주 팽창을 주로 따르는 가까운 은하에 유용한 근사입니다. 하지만 완전한 우주론적 거리 계산은 아닙니다. 중간 및 높은 적색편이에서는 적색편이, 되돌아보기 시간, 공변거리, 광도거리, 각지름거리의 관계가 물질 밀도, 암흑 에너지, 곡률 및 팽창 역사에 따라 달라집니다. 가까운 천체에서는 국소 중력이 만드는 특이속도가 허블 흐름보다 클 수도 있습니다. 스펙트럼선 식별은 필수입니다. 천문학자는 수소 알파선처럼 식별 가능한 흡수선이나 방출선을 보정된 정지 파장과 비교합니다. 측정 불확도, 선 혼합, 기기 보정, 공기와 진공 파장 기준, 잘못된 선 식별은 모두 z에 영향을 미칩니다. 하나의 특징보다 여러 선을 사용하는 편이 더 신뢰할 만한 결과를 제공합니다. 이 계산기는 수업, 스펙트럼의 빠른 확인, 적색편이와 후퇴 운동에 대한 직관을 얻는 데 사용하세요. 선형 허블 거리를 높은 적색편이 우주론의 정밀 결과로 사용하지 마세요. 전문 분석은 보통 우주론 모델을 적합하고 기준계, 파장 기준, 불확도 및 채택한 매개변수를 보고해 다른 연구자가 계산을 재현할 수 있게 합니다.