In che modo gli scienziati determinano se il colore di una stella è dovuto allo spostamento Doppler rispetto alla composizione della stella rispetto alla temperatura?


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Quando osservano la luce visibile proveniente, diciamo una stella, gli scienziati possono determinare spostando la luce verso l'estremità rossa o blu dello spettro per determinare se si sta muovendo verso o lontano dalla terra. Ma possono anche guardare la luce mentre cade sullo spettro visibile per determinare la composizione di detta stella. Come determinano se l'atterraggio della luce sull'estremità rossa dello spettro, ad esempio, significa che si sta allontanando rispetto alla composizione della stella? Come dicono la differenza?

Inoltre, come si concilia tutto ciò con il fatto che il colore di una stella si basa anche sulla sua temperatura?

Nota: la domanda è stata ampliata per includere la temperatura dopo i commenti e la risposta aggiornata in seguito alla mia domanda originale che chiedeva solo movimento rispetto alla composizione.


Il colore di una stella indica principalmente la sua temperatura; vedi indice di colore .
Mike G,

Risposte:


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Il colore di una stella è dovuto principalmente alla sua temperatura. Tranne che a velocità estreme, lo spostamento rosso non influirà sulla luce abbastanza da cambiare il colore visibile. Per rilevare uno spostamento rosso o blu è necessario un marker nello spettro che può essere misurato con precisione.

Lo spettro di luce di una stella conterrà linee scure, chiamate linee di Fraunhofer , che sono dovute all'assorbimento della luce a determinate lunghezze d'onda da parte dei gas nell'atmosfera della stella. Le lunghezze d'onda a cui appaiono queste linee sono conosciute in modo molto preciso, ad esempio il sodio provoca una linea a 589.592 nm. Se la stella si muove, la luce, insieme alle linee Fraunhofer, viene spostata in rosso o blu .

redshift

La presenza di questa linea mostra la composizione dell'atmosfera della stella. La misurazione della posizione delle linee consente una misurazione accurata dello spostamento Doppler di una stella.

Una stella rossa fredda che è ferma avrà le linee Fraunhofer nella stessa posizione di una stella blu stazionaria calda. Il movimento della stella viene misurato dalla posizione delle linee di Fraunhofer, non dal colore della stella.


Risposta molto utile Grazie. Quindi come si allinea al commento di Mike G sopra sul colore relativo alla temperatura, che non avevo considerato nella mia domanda originale? Come si fa a sapere che un colore rossastro è dovuto a una stella in uscita contro una stella di raffreddamento?
iMerchant,

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a cura: lo spostamento rosso è uno spostamento nelle linee fraunhofer, non un colore rossastro.
James K,

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@iMerchant La forma spettrale complessiva non cambia, ma lo spettro generale viene spostato. Per le stelle, questo spostamento non è mai abbastanza grande da cambiare significativamente il colore. La maggiore velocità di recessione per una stella galattica potrebbe essere di 200 km / s = uno spostamento della lunghezza d'onda di ~ 0,4 nm.
Rob Jeffries,
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