Effetto Doppler in astronomia — Astronomia, 14–17 anni
Gli astronomi possono capire se una stella o una galassia si avvicina o si allontana osservando piccoli cambiamenti nella lunghezza d’onda della sua luce.
L’idea
La luce di un oggetto in movimento cambia leggermente. Se l’oggetto si avvicina, le lunghezze d’onda si accorciano e la luce va verso il blu; se si allontana, si allungano e va verso il rosso. Così misuriamo movimenti invisibili.
Perché serve
Lo spazio è troppo grande per seguire la maggior parte degli oggetti nel cielo. Serviva misurare la velocità lungo la nostra direzione, non soltanto la posizione. L’effetto Doppler trasforma un movimento invisibile in una variazione misurabile dello spettro.
Un esempio svolto
Una riga spettrale compare normalmente a 500 nanometri. In una stella viene misurata a 501 nanometri: si è spostata verso lunghezze d’onda maggiori, quindi la stella si allontana. Per velocità piccole, 1/500 è circa 0,002: la velocità è circa 600 chilometri al secondo.
L’errore comune
È naturale interpretare ogni spostamento verso il rosso come un allontanamento. È ragionevole, perché il moto può produrlo, ma anche lo spazio in espansione allunga la luce tra le galassie. Bisogna distinguere i due effetti.
Dove si usa
Gli astronomi usano gli spostamenti Doppler per misurare il moto delle stelle, mappare la rotazione delle galassie e rilevare la piccola oscillazione causata da un pianeta. Misurano anche il gas delle nebulose e i getti delle stelle giovani.
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