发布网友 发布时间:2024-10-01 03:24
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热心网友 时间:2024-11-25 14:34
宇宙学红移是天文学中的一个重要概念,它源于光源与观测者之间的相对运动效应。当光源相对于观测者移动时,我们观察到的光波长会发生变化,这就是著名的都卜勒红移。这种现象是由光波传播时,由于光源与观测者之间的相对运动引起的波长拉长效应导致的。
另一种红移现象,称为重力红移,是广义相对论的预测。它发生在光从强重力场中逃离时,由于引力场的影响,光的频率会降低,从而表现出红移。这种红移揭示了引力如何影响光的传播路径和频率。
最具*性的发现当属20世纪初埃德温·哈勃的观测。他发现大部分星系的光谱线显示出红移,这是宇宙膨胀的直接证据。随着宇宙的扩张,天体发出的光在传播过程中被拉长,使得光谱线的波长变长,呈现出红色,这就是宇宙学红移。这个现象不仅支持了大爆炸理论,还导致了著名的哈勃定律的提出,该定律描述了星系远离我们的速度与其距离之间的关系。
进入20世纪60年代,科学家们发现了具有极高红移值的类星体,它们的红移表明它们可能处于宇宙深处。类星体的研究成为天文学的重要课题,为我们理解宇宙的早期历史和大规模结构提供了关键线索,至今仍是现代天文学的活跃研究领域。
指当光穿过一段空间时,空间自身发生的延展。在目前研究的各种天体中,被认为具有宇宙学红移的对象主要是远近各类星系。但事实上,只有对于相当遥远的星系(因而也是相当大型的),才能容易地将宇宙学红移与其它干扰相区分。因为离我们越近的天体自行越大,造成近距离星系的宇宙学红移无法与Doppler红移相区。要辨识引力红移,目前用得最多的方法是将对象天体的尺度与其黑洞半径作比较。星云、星系通常万亿倍大于它们的黑洞半径,所以,它们引力红移的大小约为原辐射频率的万亿分之一(这是目前实验装置根)本观测不到的)。普通恒星的半径通常只比它的黑洞半径大十万倍,所以,它表面辐射的引力红移接近于能被观测到的极限,也即十万分之一。至于中子星和白矮星,相应的是1/10和1/1000的原辐射频率。至于宇宙学红移,正如上所说,只有到十亿秒差距(三十亿光年)那么遥远才能清晰地被观察到。对于近距离天体,例如仙女座大星云,它围绕着本星系群的质心做300km/sec的绕行,这个速度与距离五百万秒差距的退行速度相同,而仙女座大星云本身离我们只有80万秒差距。