Калькулятор красного смещения

Красное смещение показывает, насколько длина волны известной спектральной особенности при наблюдении больше ее лабораторного значения. Оно определяется как z = (наблюдаемая длина волны - длина волны в покое) / длина волны в покое, то есть отношение наблюдаемой длины к длине в покое минус единица. Положительное значение означает красное смещение, отрицательное — синее. Отношение безразмерно, поэтому можно использовать нанометры, ангстремы или другую единицу, если она одинакова для обеих длин волн. Для движения вдоль луча зрения калькулятор переводит красное смещение в лучевую скорость с помощью специальной релятивистской формулы Доплера. Точное выражение: beta = ((1 + z) в квадрате - 1) / ((1 + z) в квадрате + 1), затем скорость = beta, умноженное на скорость света. При очень малом красном смещении оно приближается к привычной формуле скорость = cz. Релятивистская форма не позволяет вычисленной скорости превысить скорость света при росте смещения. Затем расстояние оценивается по закону Хаббла: расстояние = скорость / H0. Постоянная Хаббла по умолчанию равна 70 километрам в секунду на мегапарсек — удобному округленному значению для учебных оценок. В локальной линейной модели это означает, что галактика на расстоянии одного мегапарсека участвует в космическом расширении со скоростью около 70 километров в секунду. Разные методы наблюдений и космологические анализы дают несколько разные H0, поэтому поле можно редактировать. Доплеровская скорость и расстояние по Хабблу — полезные приближения, особенно для близких галактик, движение которых в основном связано с космическим расширением. Это не полный расчет космологического расстояния. При умеренном и большом красном смещении связи между смещением, временем взгляда в прошлое, сопутствующим, фотометрическим и угловым расстояниями зависят от плотности материи, темной энергии, кривизны и истории расширения. Пекулярные скорости из-за местной гравитации также могут преобладать над хаббловским потоком у близких объектов. Правильная идентификация спектра крайне важна. Астрономы сравнивают узнаваемые линии поглощения или излучения, например водородную альфа-линию, с откалиброванными длинами волн в покое. Неопределенность измерений, наложение линий, калибровка прибора, соглашения о длине волны в воздухе или вакууме и ошибочная идентификация влияют на z. Несколько линий дают более надежный результат, чем одна особенность. Используйте калькулятор для учебы, быстрой проверки спектров и понимания красного смещения и удаления. Не считайте его линейное расстояние по Хабблу точным результатом для космологии больших красных смещений. В профессиональном анализе обычно подбирают космологическую модель и указывают систему отсчета, соглашение о длине волны, неопределенность и принятые параметры, чтобы другой исследователь мог воспроизвести расчет.