Kako je Hubbleovo otkriće promijenilo naš pogled na svemir
Uvod
U 1929. godini, astronom Edwin Hubble napravio je zapanjujuće otkriće: udaljene galaksije izgledaju crvenije od onih koje su bliže. Što su galaksije dalje, to su crvenije. Ovo zapažanje, poznato kao crvenkasto pomak, otvorilo je vrata za mjerenje udaljenosti do galaksija koje su previše udaljene da bi se mjerile drugim metodama. Osim toga, otkriveno je da se svemir širi, s njegovim komponentama koje se udaljavaju jedne od drugih, osim ako nisu dovoljno blizu da ih gravitacija drži zajedno.
Između zvukova i svjetlosti: Dopplerov efekt
Sva ova otkrića postavila su temelje modernoj kozmologiji, pa se u mnogim člancima, uključujući i naš, često preskoči objašnjenje. Možda ste primijetili promjenu tona zvuka kada vas prođe motor ili hitna pomoć; zvuk na više tonove dok se približava i na niže dok se udaljava. Ova pojava naziva se Dopplerov efekt, nazvan po Christianu Doppleru koji ga je prvi primijetio kada su transportna sredstva počela brže kretati.
Kada se vozila kreću, uzrokuju smanjenje valne duljine zvučnih valova, što rezultira višim tonovima dok se približava. Kada se udaljava, zvučni valovi se šire, što rezultira nižim tonovima. Svjetlost, poput zvuka, također putuje u valovima. Crveno svjetlo ima dulje valne duljine od plavog, pa se slični efekti događaju i u svjetlosti. Kada se svjetlost u vakuumu mijenja, nazivamo to crvenim pomakom. Međutim, buduci da svjetlost putuje gotovo milijun puta brže od zvuka, potrebno je da izvor svjetlosti putuje izuzetno brzo kako bi pomak bio primjetan.
Mjerenje crvenog pomaka i njegov značaj
Hubble je primijetio crveni pomak jer su neke galaksije koje je proučavao putovale od nas iznimno brzo. Za astronome, mjerenje crvenog (ili plavog) pomaka nije problema; kada se objekti zagriju, isijavaju širok spektar elektromagnetskog zračenja. Kad su dovoljno vrući, svjetlost koju isijavaju ima dodatnu intenzivnost na određenim valnim duljinama, specifičnim za prisutne elemente.
Prepoznatljivi obrasci, poput narančastih dvostrukih linija natrija, mogu se lako identificirati čak i kada su pomaknuti na znatno različite valne duljine. Ako primijetimo ove linije na žutim valnim duljinama, znamo da se izvor približava. Ako se nalaze u crvenom spektru, izvor se udaljava, a ako su u infracrvenom, udaljava se brzo.
Kako crveni pomak oblikuje astronomiju
U širem kontekstu svemira, udaljenost do galaksija mjeri se na temelju stupnja crvenog pomaka, označenog slovom z. Iako to mjeri brzinu, na velikim udaljenostima brzina i udaljenost su tako dobro povezane da crveni pomak postaje najpouzdanija mjera.
Jedna od važnijih primjena crvenog pomaka jest u pronalasku egzoplaneta. Budući da je svjetlost ovih planeta često zasjenjena svjetlušću zvijezda, moramo se poslužiti kreativnim metodama za njihovo otkrivanje. Jedna od taktika je promatranje malih pomaka zvijezda koji se događaju redovito, sugerirajući da na njih utječe gravitacijska sila nevidljivog objekta, obično planete.
Završne misli
Dopplerova metoda “ljuljanja” bila je glavni način otkrivanja egzoplaneta prije lansiranja Keplera. Danas, uz pomoć Keplera i TESS-a, otkriveno je tisuće kandidata na temelju transita, a crveni i plavi pomak koriste se za potvrđivanje sumnjivih planeta i određivanje njihove mase. Naša potraga za razumijevanjem svemira i njegovih tajni nastavlja se razvijati uz uzbudljive inovacije u astronomiji koje su omogućene Hubbleovim otkrićima.
