Vad innebär en förskjutning mot den röda änden av spektrumet medelvärdet?

När ha hört ett ljud från en rörlig källa, märker vi en förändring i tonhöjd (frekvens) som källan rör sig mot oss, och sedan passerar oss och flyttar bort, t.ex. tänka på skillnaden i ljud frekvens snabba rörliga bilar om du någonsin sett en formel 1 grand prix. Denna skillnad i pitch är tack vare den Dopplereffekten.

Dopplereffekten kan också observeras i ljusvågor. För att förstå detta, måste vi först att utforska vad som menas med ett spektrum och hur den följs.

När vitt ljus passerar genom ett prisma, det är spridda, med andra ord, delas upp i dess komponent färger (röd, orange, gul, grön, blå, indigo, violett - regnbågens färger). Detta är känt som det synliga spektrumet av ljus. Färgerna i spektrat visas alltid i denna ordning, och det är viktigt att komma ihåg att färgen på ljuset beror på dess frekvens. Blått ljus har en hög frekvens, och rött ljus en låg frekvens. Nu, när vi ser spektrumet av ljus från en varm glödande gas (som vätgas eller helium som en stjärna), vi kommer inte att se alla färger, men bara vissa linjer (detta är på grund av förändringen i energinivåer av elektroner inom H eller han atomer). Det resulterande spektrumet är känd som en linje utsläpp spektrum. Eftersom alla stjärnor är gjorda av samma gasar, när vi tittar på deras linje utsläpp spektra, bör i linje med färg alla vara samma förhållande jämfört med varandra.

Men vi märker att linje spektra av avlägsna stjärnor skiftas närmare till den röda änden av spektrumet, (färgerna som kommer att vara "rödare") att det ljus som når oss är på en lägre frekvens än vi tror. Detta innebär att ljuskällan, stjärnan, "måste" att flytta, precis som Dopplereffekten används för ljud, en bil som rör sig bort från oss skulle ha en lägre tonhöjd.

Om det rörliga objektet närmade oss, vi skulle se ljus som en högre frekvens och därför raderna i utsläpp spektra skulle flytta in mot den blå änden av spektrumet.

Nyckeln till att förstå röd SKIFT är att komma ihåg Dopplereffekten i form av en bil i rörelse, och att komma ihåg den färgen är frekvensen ("pitch") av en ljusvåg.

Första: ljud Doppler är inte ganska relativistisk Doppler.
Andra: en förskjutning mot den röda änden av spektrumet betyder ljuset har förlorat energi. Kan gå förlorade till rörelse, ett Doppler SKIFT, eller kan vara förlorad på grund av tyngdkraften, en gravitation hål effekt.