Как измеряют красное смещение космических объектов?

[Айлашкерский]

Как измеряют красное смещение галактик? Возможно ли астроному-любителю самостоятельно исследовать и выявить скорость удаления галактик? Прочел кучу материала, но кроме теории ничего не нашел. Хотелось бы разузнать об этом. Буду благодарен за источники и доп.материалы!

[azimuth]

Сдвиг измененных значений спектральных линий. Если длины волн спектральных линий можете измерить, то это и будет смещение (относительно эталонных).

[Monstr]

Как измеряют красное смещение галактик? Прочел кучу материала, но кроме теории ничего не нашел. Хотелось бы разузнать об этом. Буду благодарен за источники и доп.материалы!

В вики хорошо написано [size=78%]https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BC%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5[/size]
В основе - спектральные наблюдения галактик. А именно измерения длин волн основных спектральных линии, например линии водорода. Лабораторные длины волн этих линий хорошо известны.  Относительные смещения этих линий и определяют красное смещение.

[/size]Возможно ли астроному-любителю самостоятельно исследовать и выявить скорость удаления галактик?

Очень трудно. Во-первых, нужен спектрограф, соединенный с телескопом. От спектрального разрешения спектрографа будет зависеть насколько малую скорость можно будет измерить. Во-вторых, а это основная проблема, галактики - слабые объекты. Для обычного снимка любительским телескопом требуются часы экспозиции. А это в видимой области спектра, примерно от 4000 до 7000 ангстрем. У самой яркой галактики M31 z=0.001, то есть сдвиг длин волн около 5 ангстрем, и нам нужен спектрограф с разрешением не хуже этой величины. Значит в среднем поток излучения в 5A будет в 600 раз меньше, чем во всей видимой области спектра. То есть для получения такого же качества спектра, как у изображения, нам нужно увеличить экспозицию в 600 раз. Даже если мы уменьшим требование к разрешению, то все равно сотня останется фактором увеличения экспозиции спектральных наблюдений галактики. Сможете копить сотни часов? В общем за несколько ночей возможно для некоторых объектов.  В-третьих, необходима правильная калибровка спектрографа по длинам волн. Эта процедура хоть и проста, но требует источник излучения с известными длинами волн. В-четвертых, надо правильно организовать спектральные наблюдения и хорошо их обработать, что далеко не всем удается.

[Айлашкерский]

Как измеряют красное смещение галактик? Прочел кучу материала, но кроме теории ничего не нашел. Хотелось бы разузнать об этом. Буду благодарен за источники и доп.материалы!

В вики хорошо написано [size=78%]https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BC%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5[/size]
В основе - спектральные наблюдения галактик. А именно измерения длин волн основных спектральных линии, например линии водорода. Лабораторные длины волн этих линий хорошо известны.  Относительные смещения этих линий и определяют красное смещение.

Хорошо, а возможно ли самому исследовать скорость удаления галактик по данным SDSS, например?

[xd]

А что Вы вкладываете в понятие "исследовать"?

[Айлашкерский]

А что Вы вкладываете в понятие "исследовать"?

Сравнить смещения и определить скорость. Насчет формул информацию я нашел.

[Monstr]

Хорошо, а возможно ли самому исследовать скорость удаления галактик по данным SDSS, например?

Не исследовать, а определить/оценить. Можно. Только зачем? Просто потренироваться?
Если нужны данные, то проверьте наличие их в http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-fid и https://vizier.u-strasbg.fr/viz-bin/VizieR

[Айлашкерский]

Не исследовать, а определить/оценить. Можно. Только зачем? Просто потренироваться?

Меня заинтересовала тема расширения Вселенной для исследовательской работы. Хочу рассказать о механизме расширения и красном смещении. В качестве практической работы хочу взять несколько спектров галактик и по этим данным определить скорости их удаления, а затем сравнить с вышеуказанными вами источниками (за них благодарю). Думаю, для 10-го класса работа нормальная будет.

[leon10010]

Думаю, для 10-го класса работа нормальная будет.

Для десятого класса  надо уяснить, что красное смещение - это красное смещение и ничего более.
 Привязка его к удалению - это гипотеза. Не факт. Не всегда спектр сдвинут из-за удаления.
 Тем более что некоторые галактики к нам приближаются, а не удаляются.   
 Красное общее смещение начинает сказываться только с некоторого расстояния.

[leon10010]

А что Вы вкладываете в понятие "исследовать"?

А сейчас все исследуют. В школе, в детсаде. Все пишут исследовательские работы, не меньше.

Автору - читайте книги. Сотнями.

[konstkir]

Не исследовать, а определить/оценить. Можно. Только зачем? Просто потренироваться?

Меня заинтересовала тема расширения Вселенной для исследовательской работы. Хочу рассказать о механизме расширения и красном смещении. В качестве практической работы хочу взять несколько спектров галактик и по этим данным определить скорости их удаления, а затем сравнить с вышеуказанными вами источниками (за них благодарю). Думаю, для 10-го класса работа нормальная будет.

Утопия! У вас для этого ничего нет - ни приборов, ни умения ими пользоваться, ни  знаний космологии.

[Айлашкерский]

Я думал, тут помогут на вопрос ответить, а не Нобелевским комитетом прикинутся.
В общем, спасибо всем, кое-что полезное подчерпнул. Извините за дилетантность.

[Monstr]

Меня заинтересовала тема расширения Вселенной для исследовательской работы. Хочу рассказать о механизме расширения и красном смещении. В качестве практической работы хочу взять несколько спектров галактик и по этим данным определить скорости их удаления, а затем сравнить с вышеуказанными вами источниками (за них благодарю). Думаю, для 10-го класса работа нормальная будет.

Если вы возьмете несколько спектров наугад выбранных галактик, то их скорости несильно будут коррелировать с расстоянием. Расширение чувствуется на космологических расстояниях. Да и само расстояние для большинства далеких галактик определяется с большой неопределенностью. Если для близких можно использовать цефеиды и получать хорошую точность, то для далеких приходится лишь оценивать расстояние разными косвенными методами. Повезет, если там вспыхнет сверхновая Ia - стандартная свеча Вселенной. Именно для таких галактик закон Хаббла был проверен.

[leon10010]

Я думал, тут помогут на вопрос ответить, а не Нобелевским комитетом прикинутся.

Как помогут? У вас есть обсерватория с двухметровым телескопом, в горах?  Штат младших научных сотрудников лаборантов?  Осталось только спектры замерять?

[Айлашкерский]

Я думал, тут помогут на вопрос ответить, а не Нобелевским комитетом прикинутся.

Как помогут? У вас есть обсерватория с двухметровым телескопом, в горах?  Штат младших научных сотрудников лаборантов?  Осталось только спектры замерять?

Речь ведь шла о помощи в поисках библиотек со спектрами. Да, сначала спросил и об этом, потому что не знал, что требуется настолько чувствительное оборудование.

[olegtitov]

Я думал, тут помогут на вопрос ответить, а не Нобелевским комитетом прикинутся.

Как помогут? У вас есть обсерватория с двухметровым телескопом, в горах?  Штат младших научных сотрудников лаборантов?  Осталось только спектры замерять?

Речь ведь шла о помощи в поисках библиотек со спектрами. Да, сначала спросил и об этом, потому что не знал, что требуется настолько чувствительное оборудование.

В SDSS спектры огромного числа квазаров приведены с уже померянными автоматически спектрами (длины волны каждой эмиссионной линии), и соответственно, красными смещениями.
В качестве темы можно, например, покопаться в деталях. Например, красные смещения в SDSS вычисляются как средние значения по всем, более-менее надежно измеренным линиям.
Для линии CIV известен эффект "синего сдвига" - эта линия сдвинута в синюю сторону относительно других эмиссионных линий. По-видимому, это связано с тем, что излучение в линии CIV выходит из более глубоких слоев, и часть удаляющегося от нас излучения экранируется пылевым диском. Правда, консенсуса по этой гипотезе пока нет. 
Можно выбрать какое-то количество квазаров, для каждого квазара вычислить красное смещение для каждой линии отдельно, чтобы проверить, как индивидуальные z отличаются от среднего.
Сделать красивую статистику.
Для школьной работы вполне достойное занятие.

[petrovich1964]

Для десятого класса  надо уяснить, что красное смещение - это красное смещение и ничего более.

Может быть свет со временем "стареет" и становится "красным". И тогда вся теория Большого бума рухнет. Ведь уже сколько костылей к ней приделали, раз не сходится по расчётам.

[Айлашкерский]

Для десятого класса  надо уяснить, что красное смещение - это красное смещение и ничего более.

становится "красным"

стесняется что ли?))

[zam2]

Может быть свет со временем "стареет" и становится "красным".

Не стареет. Ничего со светом в вакууме не происходит. https://ru.wikipedia.org/wiki/Старение_света .

Ведь уже сколько костылей к ней приделали, раз не сходится по расчётам.

Огласите список костылей и того, что там с чем не сходится.

[Dimm1]

Подчерпнул я список костылей
Не сошлась с наукою теория
Выписал мне папа ...
Вот какая грустная история.