रेडशिफ्ट बनाम। किनेमेटिक डॉपलर शिफ्ट

एक आकाशगंगा जो रेडशिफ्ट पर है z = 10, से मेल खाती है v≈80% का c। मिल्की वे का द्रव्यमान लगभग है1011M⊙, अगर हम काले पदार्थ पर विचार करते हैं, तो यह है 1012M⊙। इस प्रकार हमारा दूधिया रास्ता बड़े पैमाने पर है। यदि यह 80% पर चलता हैc, यह सामान्य अवधारणा में फिट नहीं है कि वस्तुएं कैसे चलती हैं।

हम जानते है,

$$ \ frac {v_r} {c} = \ frac {\ _ lambda_ {obs} - \ lambda {rest}} {\ lambda_ {rest}} $$

Z के छोटे मूल्यों के लिए,

$ $ z = \ frac {v_r} {c} = \ frac {\ _ lambda_ {obs} - \ lambda_ {rest}} {\ lambda_ {rest}} $$

निम्नलिखित ग्राफ में, फ्लक्स और तरंग दैर्ध्य के बीच का वर्ग, निरंतरता के शीर्ष पर उत्सर्जन लाइनें हैं। वहाँ सेH-α लाइन की जानकारी, हम निष्कर्ष निकालते हैं कि मोटे तौर पर z = 7। इसका मतलब है कि आकाशगंगा 70% पर घूम रही हैc। हम एक बदलाव का अवलोकन कर रहे हैं और इसे वेग के रूप में व्याख्या कर रहे हैं। हमें इस धारणा से छुटकारा पाना चाहिए और देखना चाहिएzएक अलग तरीके से। ब्रह्मांड को दर्शाने वाले 2 डी ग्रिड के रूप में अंतरिक्ष की कल्पना करें जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

काले तारे को हमारा अपना दूधिया रास्ता और नीले तारे को कुछ अन्य आकाशगंगा मानते हैं। जब हम इस आकाशगंगा से प्रकाश को रिकॉर्ड करते हैं, तो हम स्पेक्ट्रम को देखते हैं और इसके रेडशिफ्ट का पता लगाते हैं अर्थात आकाशगंगा दूर जा रही है। जब फोटॉन उत्सर्जित होता था, तो इसका सापेक्ष वेग होता था।

  • क्या होगा अगर अंतरिक्ष का विस्तार हो रहा था?

  • यह फोटॉन का एक तात्कालिक रेडशिफ्ट है। दो आकाशगंगाओं के बीच की जगह के साथ संचयी रेडशिफ्ट्स एक बड़े रेडशिफ्ट की ओर बढ़ेंगे। तरंगदैर्ध्य अंत में बदल जाएगा। यह आकाशगंगाओं की गतिज गति के बजाय अंतरिक्ष का विस्तार है।

निम्नलिखित छवि से पता चलता है कि यदि आपसी गुरुत्वाकर्षण का विस्तार होता है तो यह हबल के कानून में भाग नहीं ले रहा है।

किनेमेटिक डॉपलर शिफ्ट में, उत्सर्जन के समय फोटॉन में रेडशिफ्ट प्रेरित होता है। एक कॉस्मोलॉजिकल रेडशिफ्ट में, हर चरण में, यह संचयी रूप से पुनर्वितरित हो रहा है। गुरुत्वाकर्षण क्षमता में, एक फोटॉन नीले रंग में स्थानांतरित हो जाएगा। जैसे-जैसे यह गुरुत्वाकर्षण क्षमता से बाहर निकलता है, यह फिर से लाल हो जाता है।

सापेक्षता के एक विशेष सिद्धांत के अनुसार, एक दूसरे के पास से गुजरने वाली दो वस्तुओं में प्रकाश की गति से अधिक एक सापेक्ष वेग नहीं हो सकता है। हम जिस वेग की बात करते हैं, वह ब्रह्मांड के विस्तार का है। Z के बड़े मूल्यों के लिए, रेडशिफ्ट कॉस्मोलॉजिकल है और हमारे संबंध में ऑब्जेक्ट के वास्तविक पुनरावर्तन वेग का एक वैध उपाय नहीं है।

कॉस्मोलॉजिकल सिद्धांत

इससे उपजा है Copernicus Notionब्रह्माण्ड का। इस धारणा के अनुसार, ब्रह्मांड समरूप और समस्थानिक है। ब्रह्मांड में कोई पसंदीदा दिशा और स्थान नहीं है।

  • समरूपता का मतलब है कि आप ब्रह्मांड के किस भाग में रहते हैं, आप देखेंगे कि ब्रह्मांड सभी भागों में समान है। आइसोट्रोपिक प्रकृति का मतलब है कि आप किस दिशा में देखते हैं, आप एक ही संरचना को देखने जा रहे हैं।

  • समरूपता का एक उपयुक्त उदाहरण धान का खेत है। यह सभी भागों से सजातीय दिखता है, लेकिन जब हवा बहती है, तो इसके अभिविन्यास में भिन्नताएं होती हैं, इस प्रकार यह आइसोट्रोपिक नहीं है। समतल भूमि पर एक पर्वत पर विचार करें और एक पर्यवेक्षक पहाड़ की चोटी पर खड़ा है। वह समतल भूमि के समस्थानिक प्रकृति को देखेगा, लेकिन यह समरूप नहीं है। यदि एक सजातीय ब्रह्मांड में, यह एक बिंदु पर आइसोट्रोपिक है, तो यह हर जगह आइसोट्रोपिक है।

  • ब्रह्मांड का मानचित्र बनाने के लिए बड़े पैमाने पर सर्वेक्षण हुए हैं। Sloan Digital Sky Surveyएक ऐसा सर्वेक्षण है, जिसमें घोषणा पर ज्यादा ध्यान नहीं दिया गया, लेकिन सही उदगम पर। लुकबैक का समय लगभग 2 बिलियन वर्ष है। प्रत्येक पिक्सेल एक आकाशगंगा के स्थान से मेल खाती है और रंग रूपात्मक संरचना से मेल खाती है। हरे रंग ने नीले सर्पिल आकाशगंगा का प्रतिनिधित्व किया, जबकि लाल झूठे रंग ने विशाल आकाशगंगाओं का संकेत दिया।

  • ब्रह्माण्ड संबंधी वेब में एक रेशा संरचना में आकाशगंगाएँ होती हैं और आकाशगंगाओं के बीच में voids होते हैं।

  • $ \ डेल्टा M / M \ cong 1 $ अर्थात, बड़े पैमाने पर वितरण का उतार-चढ़ाव 1 M है जो किसी दिए गए घन के भीतर मौजूद पदार्थ का द्रव्यमान है। इस मामले में, वॉल्यूम 50 एमपीसी क्यूब लें।

  • 1000 एमपीसी के घन पक्ष के लिए, $ \ _ डेल्टा M / M \ cong 10 ^ {- 4} $।

  • एकरूपता निर्धारित करने का एक तरीका सामूहिक उतार-चढ़ाव है। बड़े पैमाने पर उतार-चढ़ाव निचले पैमानों पर अधिक होगा।

  • आइसोट्रोपिक प्रकृति की मात्रा निर्धारित करने के लिए, कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन पर विचार करें। ब्रह्मांड बड़े कोणीय पैमाने पर लगभग आइसोट्रोपिक है।

याद दिलाने के संकेत

  • एक-दूसरे के पास से गुजरने वाली दो वस्तुओं में प्रकाश की गति से अधिक एक सापेक्ष वेग नहीं हो सकता है।

  • ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत बताता है कि ब्रह्मांड समरूप और आइसोट्रोपिक है।

  • यह एकरूपता बहुत बड़े कोणीय पैमाने पर मौजूद है न कि छोटे पैमानों पर।

  • एसडीएसएस (स्लोअन डिजिटल स्काई सर्वे) कॉस्मोलॉजिकल सिद्धांत की पुष्टि करते हुए, रात के आकाश को मैप करने का एक प्रयास है।