Roodverschuiving
Roodverschuiving is een manier die astronomen gebruiken om de afstand van elk voorwerp dat heel ver weg is in het Heelal te vertellen. De rode verschuiving is een voorbeeld van het Doppler-effect.
De eenvoudigste manier om het Doppler-effect te ervaren is door te luisteren naar een rijdende trein. Als de trein naar een persoon toe beweegt, klinkt het geluid dat hij maakt als hij naar hem toe komt, alsof hij een hogere toon heeft, omdat de frequentie van het geluid een beetje wordt samengeperst. Als de trein wegrijdt, wordt het geluid uitgestrekt en klinkt het lager in toon. Hetzelfde gebeurt met licht als een voorwerp dat licht uitzendt heel snel beweegt. Een voorwerp, zoals een ster of een sterrenstelsel dat ver weg is en naar ons toe beweegt, zal er blauwer uitzien dan normaal. Dit wordt blauwe verschuiving genoemd. Een ster of melkwegstelsel dat van ons vandaan beweegt zal er meer rood uitzien dan wanneer de bron niet in ons referentiekader zou bewegen. Dit is waar de rode verschuiving zijn naam aan ontleent, omdat de kleuren naar het rode uiteinde van het spectrum zijn verschoven.
De reden dat sterrenkundigen kunnen vertellen hoe ver het licht verschuift is dat chemische elementen, zoals waterstof en zuurstof, unieke vingerafdrukken van licht hebben die geen enkel ander element heeft. Astronomen gebruiken spectroscopie om het licht van een object (melkwegstelsel of ster) te analyseren. Als ze dat eenmaal weten, controleren ze het verschil tussen waar de spectraallijnen zijn vergeleken met waar ze normaal gesproken zijn. Daaruit kunnen ze afleiden of het naar ons toe of van ons af beweegt, en ook hoe snel het gaat. Hoe sneller het gaat, hoe verder de spectraallijnen van hun normale positie in het spectrum zijn.
Dit is een voorbeeld van roodverschuiving. Links is een lichtstraal van de Zon, en rechts een lichtstraal van een ver weg gelegen melkwegstelsel. Zoals je kunt zien verschuiven alle lijnen naar het rode eind van het spectrum door de rode verschuiving.
Vragen en antwoorden
V: Wat is roodverschuiving?
A: Roodverschuiving is een manier die astronomen gebruiken om de snelheid van een object dat heel ver weg is in het heelal aan te geven. Het is een voorbeeld van het Dopplereffect, waarbij licht van een object dat naar ons toe beweegt blauwer lijkt (blauwverschuiving) en licht van een object dat van ons af beweegt roder lijkt (roodverschuiving).
V: Hoe kunnen wij het dopplereffect ervaren?
A: De eenvoudigste manier om het dopplereffect te ervaren is te luisteren naar een rijdende trein. Als hij op iemand afkomt, klinkt het geluid dat hij maakt alsof het een hogere toon heeft, omdat de frequentie van het geluid een beetje wordt samengedrukt. Als de trein wegrijdt, wordt het geluid uitgerekt en klinkt het lager van toon.
V: Hoe meten astronomen de roodverschuiving?
A: Astronomen gebruiken spectroscopie om het licht van een object (sterrenstelsel of ster) te analyseren. Zodra zij dat weten, gaan zij na hoeveel verschil er is tussen de plaats van de spectraallijnen en waar die zich normaal bevinden. Uit deze informatie kunnen zij afleiden of het naar ons toe of van ons af beweegt, en ook hoe snel het gaat. Hoe sneller hij gaat, hoe verder zijn spectraallijnen verschoven zijn van hun normale positie in het spectrum.
V: Wat veroorzaakt blauwverschuiving?
A: Blauwverschuiving treedt op wanneer een voorwerp dat licht uitzendt zeer snel naar ons toe beweegt. Hierdoor lijkt het licht blauwer dan normaal door de compressie van de frequentiegolven wanneer het ons referentiekader nadert.
V: Welke elementen gebruiken astronomen voor spectroscopie?
A: Astronomen gebruiken chemische elementen zoals waterstof en zuurstof voor spectroscopie omdat deze elementen unieke vingerafdrukken van licht hebben die geen enkel ander element heeft.
V: Hoe komt roodverschuiving aan zijn naam? A: Roodverschuiving dankt zijn naam aan het feit dat wanneer een voorwerp zich in ons referentiekader van ons verwijdert, zijn licht roder lijkt dan normaal als gevolg van het uitrekken van zijn frequentiegolven - waardoor kleuren naar het rode uiteinde van het spectrum verschuiven.
V: Wat gebeurt er als een voorwerp sneller beweegt? A: Als een object sneller beweegt, kunnen astronomen zien hoeveel verder de spectraallijnen uit elkaar liggen in vergelijking met hun normale positie in het spectrum.
