Hva er Blueshift?

Astronomi har en rekke begreper som høres eksotisk ut for ikke-astronomen. De fleste har hørt om "lysår" og "parsec" som termer for fjerne målinger. Men andre betegnelser er mer tekniske og kan høres ut "jargony" for folk som ikke vet mye om astronomi. To slike uttrykk er "rødskift" og "blåskift." De brukes til å beskrive et objekts bevegelse mot eller bort fra andre objekter i rommet.

Redshift indikerer at en gjenstand beveger seg bort fra oss. "Blueshift" er et begrep som astronomer bruker for å beskrive et objekt som beveger seg mot et annet objekt eller mot oss. Noen vil si, "Den galaksen er blåskiftet med hensyn til Melkeveien", for eksempel. Det betyr at galaksen beveger seg mot vårt punkt i rommet. Den kan også brukes til å beskrive hastigheten galaksen tar når den kommer nærmere vår.

Både rødskift og blåskifte bestemmes ved å studere spekteret av lys som utstråles fra objektet. Spesielt "fingeravtrykk" av elementer i spekteret (som er tatt med en spektrograf eller et spektrometer), blir "forskjøvet" mot det blå eller røde avhengig av objektets bevegelse.

Blueshift er et direkte resultat av en egenskap av en objekts bevegelse som kalles Doppler-effekten, selv om det er andre fenomener som også kan føre til at lys blir blåskiftet. Slik fungerer det. La oss ta den galaksen som et eksempel igjen. Det avgir stråling i form av lys, røntgenstråler, ultrafiolett, infrarødt, radio, synlig lys og så videre. Når den nærmer seg en observatør i galaksen vår, ser hvert foton (pakke med lys) som den avgir ut til å bli produsert nærmere i tid til forrige foton. Dette skyldes Doppler-effekten og galaksens rette bevegelse (dens bevegelse gjennom verdensrommet). Resultatet er at fotonet topper seg vises å være nærmere hverandre enn de faktisk er, noe som gjør bølgelengden av lys kortere (høyere frekvens, og derfor høyere energi), som bestemt av observatøren.

Blueshift er ikke noe som kan sees med øyet. Det er en egenskap til hvordan lys påvirkes av en objekts bevegelse. Astronomer bestemmer blåskift ved å måle bittesmå skift i bølgelengdene til lyset fra objektet. De gjør dette med et instrument som deler lyset inn i komponentbølgelengdene. Normalt gjøres dette med et "spektrometer" eller et annet instrument kalt en "spektrograf". Dataene de samler inn er tegnet inn i det som kalles et "spektrum." Hvis lysinformasjonen forteller oss at objektet beveger seg mot oss, vil grafen vises "forskjøvet" mot den blå enden av det elektromagnetiske spektrum.

Ved å måle de spektrale skiftene av stjerner i Melkeveienkan astronomer plotte ikke bare bevegelsene deres, men også bevegelsen til galaksen som helhet. Objekter som beveger seg bort fra oss vil vises redshifted, mens objekter som nærmer seg vil bli blåskiftet. Det samme er tilfelle for eksempel galaksen som kommer mot oss.

Fortidens, nåtidens og fremtidens tilstand universet er et hett tema innen astronomi og i vitenskap generelt. Og en av måtene vi studerer disse tilstandene er å observere bevegelsen til de astronomiske objektene rundt oss.

Opprinnelig univers ble antatt å stoppe ved kanten av galaksen vår, Melkeveien. Men på begynnelsen av 1900-tallet astronom Edwin Hubble fant at det var galakser utenfor vår (disse hadde faktisk blitt observert tidligere, men astronomer trodde at de ganske enkelt var en slags nebula, ikke hele systemer av stjerner). Det er nå kjent å være flere milliarder galakser over hele universet.

Dette forandret hele vår forståelse av universet og banet kort tid etter for utviklingen av en ny teori om universets opprettelse og utvikling: Big Bang Theory.

Neste trinn var å bestemme hvor vi er i ferd med universell evolusjon, og hva snill av universet vi lever i. Spørsmålet er egentlig: utvides universet? Kontrahering? Statisk?

For å svare på det målte astronomer de spektrale skiftene av galakser nær og fjern, et prosjekt som fortsetter å være en del av astronomi. Hvis lysmålingene av galaksene generelt ble blåskiftet, ville dette bety at universet kontraherer, og at vi kan være på vei mot en "stor knase" ettersom alt i kosmos smeller sammen igjen.

Imidlertid viser det seg at galaksene generelt går tilbake fra oss og vises redshifted. Dette betyr at universet ekspanderer. Ikke bare det, men vi vet nå at den universelle ekspansjonen akselererer, og at den akselererte i en annen takt tidligere. Denne akselerasjonsendringen er drevet av en mystisk kraft som generisk kalles mørk energi. Vi har liten forståelse av naturen av mørk energi, bare at det ser ut til å være overalt i universet.

• Begrepet "blåskift" refererer til skiftet i bølgelengder av lys mot den blå enden av spekteret når et objekt beveger seg mot oss i verdensrommet.
• Astronomer bruker blåskift for å forstå bevegelser av galakser mot hverandre og mot vår romregion.
• Redshift gjelder spekteret av lys fra galakser som beveger seg bort fra oss; det vil si at lyset deres blir forskjøvet mot den røde enden av spekteret.

• Kult kosmos, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/redshift.html.
• “Oppdagelsen av det ekspanderende universet.” Det ekspanderende universet, skyserver.sdss.org/dr1/en/astro/universe/universe.asp.
• NASA, NASA, imag.gsfc.nasa.gov/features/yba/M31_velocity/spectrum/doppler_more.html.

Redigert av Carolyn Collins Petersen.