Astrofysik

I vätets spektrum finns en linje med våglängden 486 nm. När man studerar spektrumet från en avlägsen galax upptäcker man att motsvarande linje har våglängden 547 nm.

a)Är galaxen på väg mot oss eller bort från oss?

b)Vilken hastighet har galaxen i förhållande till oss?

c)Hur långt bort är galaxen från oss?

Hej! Jag är på första frågan och förstår inte riktigt frågan för att kunna lösa uppgiften. Kan man använda sig av Hubbles lag för att lösa uppgift a eller ska man bara räkna ut det från att studera bilderna nedan?

Jag tror du ska titta på formlerna för Dopplereffekten. Hur låter en ambulanssiren som kommer mot dig resp från dig? Vad betyder det i form av våglängd?

ThomasN skrev:
Jag tror du ska titta på formlerna för Dopplereffekten. Hur låter en ambulanssiren som kommer mot dig resp från dig? Vad betyder det i form av våglängd?

Jag kom precis in på det.. Kollar på rödförskjutning och då finns formeln v/c=dλ/λ_0. Antar att det är den jag ska använda mig utav?

Ja, det ser rätt ut tycker jag.

547nm = 547*10^-9m

486nm = 486*10^-9m

z= (λ_observerad - λ_emitterad)/(λ_emitterad)

z=(486*10^-9)-(547*10^-9)/(547*10^-9) = (486*10^-9) - 1 = -0,999999514

Det sker en blåförskjutning och betyder alltså att galaxen rör sig mot oss.

Stämmer detta?

Vi mäter en längre våglängd, då borde den vara på väg bort.

I analogi med ambulanssirenen där frekvensen är lägre när den är på väg bort. Lambda = v/f

ThomasN skrev:
Vi mäter en längre våglängd, då borde den vara på väg bort.

I analogi med ambulanssirenen där frekvensen är lägre när den är på väg bort. Lambda = v/f

Borde jag räkna ut radiella hastigheten för att se om galaxen är påväg mot eller från oss?

V= dλ*c/λ₀

Fråga b, kan jag använda mig utav v = H₀*r?

fråga b)

v=H*r

v=70*547= 3,8 * 10⁴km/s ?

a:
När det gäller riktningen så räcker det väl att konstatera att våglängden blir längre än den borde vara, därför rör sig galaxen bort från oss. Det gäller väl för nästan alla objekt i universum och ju längre bort, desto snabbare som en av figurerna visar.

b:
När det gäller att räkna ut vilken denna hastighet är så måste det vara här som dopplereffekten kommer in. Hubbles formel kräver ju att vi vet avståndet r för att kunna räkna ut hastigheten, och det vet vi ju inte.

c:
Här kommer nog Hubble in i bilden.

fråga b)

λ'= (v+v₂)/f

f* λ'=(v+v₂) ......

man ska alltså använda sig av dopplereffekten men jag har ingen frekvens, hur ska jag göra?

I min gamla formelsamling finns formeln: $f = \frac{f 0}{1 - \frac{v 2}{c}}$ Här förutsätts en sändare som närmar sig mottagaren.
f är uppmätt frekvens, f0 är utsänd frekvens och c är fortplantningshastigheten dvs ljushastigheten.

Om man sedan utnyttjar $c = f \times λ$ , så kan man stuva om den till $f = \frac{c}{λ}$ och sätta in i ovanstående formel.

God jul förresten!

man ska alltså använda sig av dopplereffekten men jag har ingen frekvens, hur ska jag göra?

Vad menar du med att du "har ingen frekvens"? Du har ju våglängden, både för "stillastående" väte och för "galax-väte".

Tack för hjälpen allihop, ska försöka lösa uppgiften!

God jul på er! :)

f=c/λ

dopplereffekten:

f=f₀/(1-v²/e) --> f(1-v²/e)=f₀ --> 1-v²/e = f₀/f --> -v²/e=((f₀/f)-1) --> -v²=e((f₀/f) - 1) --> v² = -e(f₀/f - 1) --> v²=-e((f₀/(c/λ))-1)

Stämmer uträkningen såhär långt?

Svara

Visa senaste svar