Bruger:John.St/Kladde7

Rødforskydning

Astrofysisk rødforskydning.

Både når der er tale om at objekterne selv flytter sig indbyrdes, såkaldt egenbevægelse, og den kosmologiske rødforskydning, som er forårsaget af, at rummet udvider sig, er den observerede rødforskydning en Doppler-forskydning.

Doppler-forskydning

Astrofysisk Doppler-forskydning kan være blå (objekterne nærmer sig hinanden) eller rød (objekterne fjerner sig fra hinanden). Fx bevæger Solens to "sider" sig i hver sin retning i forhold til os pga. Solens rotation, og der observeres derfor både blå og rød Doppler-forskydning, som bruges til at bestemme rotationshastigheden og viser os, at den er differential (forskellig hastighed på forskellige breddegrader).

Doppler-effekten for lys minder på mange måder om Doppler-effekten for lyd (når ambulancen nærmer sig, høres sirenen som en højere tone, når den fjerner sig som en dybere).

Kosmologisk rødforskydning

Den kosmologiske rødforskydning er en Doppler-forskydning, som forårsages af rummets udvidelse. Fra det tidspunkt den elektromagnetiske stråling blev udsendt og indtil det modtages af en observatør på Jorden, har udsenderen og vi fjernet os fra hinanden med først svagt faldende og senere med stadig voksende hastighed.

For forståelsens skyld er det en god idé at skelne mellem rummet og universet; et tankebillede: rummet er som et værelse med gummi-vægge, -gulv og -loft, universet er møbler, personer, osv. i værelset.

Rummet udvider sig uafhængigt af universets objekters egenbevægelse (det er derfor udvidelsen kan være hurtigere end lysets hastighed i vacuum, var der tale om egenbevægelse, var lysets hastighed overgrænsen), men de ændrer alligevel indbyrdes afstand.

En meget forenklet forklaringsmodel er at tage et uendeligt elastisk elastikbændel, hvorpå man tegner en sinuskurve - den facon elektromagnetisk stråling har.

I den ene ende af elastikbændelet placeres en lille klat syltetøj. Et antal myrer placeres med nøjagtig ens indbyrdes afstand i den modsatte ende af bændelet. Alle myrerne får på nøjagtig samme tidspunkt fært af syltetøjet og begynder at vandre mod klatten i den anden ende. Alle myrerne bevæger sig med præcis samme hastighed i forhold til bændelets overflade. Elastikbændelet strækkes mens myrerne vandrer.

Årsag: Elastikbændelets længde øges.

Virkning 1: Jo mere bændelet strækkes, des længere tid vil det tage myrerne at nå frem til syltetøjsklatten, samtidig med at der bliver større og større indbyrdes afstand mellem myrerne. Den bageste skal derfor vandre en længere strækning og dermed vandre i længere tid end den forreste (ud over den oprindelige indbyrdes afstand).

Virkning 2: Der bliver længere og længere mellem bølgetoppene, jo mere bændelet strækkes, men den øgede afstand mellem bølgetoppene - "rødforskydningen" - er ikke årsagen til at myrerne skal vandre længere, det er derimod strækningen af bændlet. Selvom rummet udvider sig, udvider galaxehobe, galaxer, stjerner, planeter, osv. sig ikke.

Den gensidige gravitation indenfor objekter med så lille udstrækning i forhold til masse er en langt stærkere kraft end rummets udvidelse. Imidlertid har udvidelsen en virkning, idet objekterne er en ubetydelighed større, end de ville have været uden ekspansionen. Det drejer sig om ca. 10^-30 gange objektets udstrækning i alle retninger.