Question

Линия железа с длиной волны 530,2 нм в спектре звезды сдвинута на 0,02 нм в большую сторону. Определите скорость и направление движения звезды.​

Answer 1

В спектре звезды сдвиг линий в большую (красную) сторону указывает на то, что звезда удаляется от наблюдателя. Для вычисления скорости удаления надо найти параметр Ζ (величину красного смещения).  Ζ = Δλ/λ = 0,02/530,2 = 3,77*10^-5.  При таком малом Ζ скорость удаления можно найти по формуле V = Z*C.  Здесь С - скорость света = 3*10^8 м. Таким образом, V = 3,77*10^-5*3*10^8 = 11316,48 м/с ≅ 11,3 км/с

Answer 2

Для определения скорости и направления движения звезды по эффекту красного или синего смещения линий спектра можно воспользоваться формулой Доплера. Доплеровский эффект описывает изменение длины волны света, вызванное движением источника света относительно наблюдателя.

Формула Доплера для определения скорости звезды:

V = c * (Δλ / λ),

где: V - скорость звезды относительно наблюдателя (в нашем случае, вдоль линии наблюдения), c - скорость света в вакууме (приближенно равна 299,792,458 м/с), Δλ - изменение длины волны (в нашем случае, смещение линии спектра) в метрах, λ - исходная длина волны в метрах.

Преобразуем длины волны в метры: Исходная длина волны λ = 530,2 нм = 530,2 * 10^(-9) м, Смещение линии Δλ = 0,02 нм = 0,02 * 10^(-9) м.

Теперь можем найти скорость звезды:

V = 299,792,458 * (0,02 * 10^(-9) / 530,2 * 10^(-9)) ≈ 1,132 м/с.

Чтобы определить направление движения звезды, необходимо дополнительная информация, такая как угол наклона орбиты звезды относительно линии наблюдения. Без этой информации мы не можем однозначно определить направление движения звезды.

Однако следует обратить внимание, что скорость движения звезды, которую мы получили, является крайне малой и малозначимой с точки зрения обычных измерений. Для обнаружения значительного смещения в спектре звезды обычно требуются более точные методы, такие как спектрометрия с использованием специализированных приборов на больших телескопах.