Frage von Kersiilein, 74

Farbverschiebung(Astrophysik)?

Folgendes: Ein Element gibt bei Bestrahlung Photonen frei und eine Farbe (?) Wodurch man es auch im Weltall zuordnen kann. (Falls Fehler vorhanden-> bin Amateur auf dem Gebiet)

Habe mich nun eingelesen zum Thema Farbverschiebung. Dort steht nun das Temperatur und Wellenlänge die Farbe auch entweder nach Rot oder Blau verschieben.

Nun mein Problem: Angenommen Sauerstoff leuchtet blau und strahlt sehr hell ( also Farbverschiebung Blau - soweit okay) nun kommt aber z.b. dazu das der Himmelskörper sich wegbewegt also Rotverschiebung. Also wäre man schon nicht mehr im Blauen Bereich. Wie kann man denn jetzt noch sagen das da ist Sauerstoff ?

Antwort
von lokooj, 30

Die Farbspektren der Lichtemission bei den Elementen ist sehr sehr genau, man kann die Elemente sehr genau feststellen.

Die Rotverschiebung der Wellenlänge kann mit Hilfe von kosmischen Markern (man nimmt hier Pulsare) genau bestimmt werden. Die Rotverschiebung ist äquivalent zur Entfernung, da mit zunehmender Entfernung die Geschwindigkeit steigt, mit der sich das Objekt entfernt.

Aufgrund der nun bekannten Entfernung und Rotverschiebung läßt sich das Objekt wie ein Stern in der Nähe betrachten. Man kann den störenden Doppler-Effekt einfach subtrahieren.

Kommentar von Kersiilein ,

Wieso benutzt man dann überhaupt Absorptionsspektren wenn diese nicht so genau sind?

Wieso steigt die Geschwindigkeit beim entfernen?

Wie kann man dann den dopplereffekt entfernen? 

Kommentar von lokooj ,

Sorry, ich habe "Pulsar" geschrieben. Eigentlich sind es pulsierende Sterne, sog. Standardkerzen. Mithilfe dieser kann man die Entfernung recht genau bestimmen, da deren Helligkeit immer konstant ist. Eine gemessene schwache Helligkeit bedeutet dann eine größere Entfernung, die Bestimmung ist recht genau.

Eine größere Entfernung bedeutet auch immer eine größere Geschwindigkeit, mit der sich das Objekt entfernt. Das ist wie ein Luftballon, der aufgeblasen wird. Zwei Punkt auf dem Ballon bewegen sich umso schneller voneinander weg, je weiter sie voneinander entfernt sind. Neueste Messungen haben ergeben, daß sich diese Geschwindigkeit sogar beschleunigt vollzieht und keineswegs konstant, wie man bisher annahm. Der Doppler-Effekt verhält sich dazu äquivalent.

Kommentar von Kersiilein ,

Aber ein schwach leuchtender Stern kann doch aber auch einfach nicht mehr soviel Treibstoff besitzen um so nah zu erscheinen.

Heißt er ist nah aber sehr schwach leuchtend.

Und warum steigt mit der Entfernung auch die Geschwindigkeit? 

Der Stern kann ja auch langsam sein wenn er weit weg ist?

Kommentar von lokooj ,

Um den Stern zu bestimmen, hat man die Helligkeit und die Wellenlänge. Daraus lassen sich die Entfernung und die Art des Sterns bestimmen. Sterne sind sehr standardisiert, gleichartige Typen, haben immer dieselben Eigenschaften. Ein schwach leuchtender Stern einer bestimmten Wellenlänge hat immer eine bestimmte Entfernung.

Die Geschwindigkeit steigt immer mit der Entfernung, das Universum ist nun mal so. Allerdings kann es lokale Unterschiede geben, z.B. wenn zwei Galaxien sich aufeinander zu bewegen. Diese Bewegung kann man messen und berechnen. An der grundlegenden Ausdehnung des Universums ändert sich aber nichts.

Kommentar von lokooj ,

Der Doppler-Effekt wird weggerechnet, indem man das gemessene Spektrum um diese Wellenlängenveränderung korrigiert. das gemessene Spektrum ist gleichmäßig über die gesamte Breite verschoben, korrigiert man es um den Doppler-Effekt, erhält man das Spektrum eines identischen nahen Objekts.

Absorptionsspektren werden bei nicht-strahlenden Objekten wie z.B. Gaswolken oder Planeten-Atmosphären verwendet, Emissionsspektren werden. z.B. bei Sternen verwendet.

Kommentar von Kersiilein ,

Bin auf dem Gebiet leider total Amateur, kannst du das auf Amateur Sprache mit nem Beispiel erklären?

Kommentar von lokooj ,

Die Sonne ist ein G-Stern. Man kennt das Emissionspektrum. Nun entdeckt man irgendwo einen Stern mit einem Spektrum, das dem der Sonne zwar ähnelt, aber über den gesamten Bereich ins Rote verschoben ist. Man hat nun einen G-Stern gefunden und kann aufgrund der Größe der Rotverschiebung dessen Entfernung ermitteln.

Kommentar von Kersiilein ,

Deine Mühen in allen Ehren, aber ich bin nun total verwirrt.

Antwort
von Ansitionve, 37

Du meinst sicherlich den Doppler-Effekt? Das das was mit der Physik der Wellen zu tun. Beispielsweise leiert ja auch ein Krankenwagen, wenn er sich dir nähert bzw. wegfährt.

Rot- oder Blauverschiebung hat nichts damit zu tun, ob es dann auch blaues oder rotes Licht wird, sondern in welche Wellenlängenrichtung sich das Licht verschiebt.

Kommentar von Kersiilein ,

Okay soweit so gut aber wie kann man dann sagen auf Planet X gibt es Sauerstoff? Durch die Photonen?

Kommentar von lokooj ,

Durch die Analyse des Lichtspektrums. Es gibt Emmisons- und Absorptionsspektren. Wird z.B. ein Planet von einem dahinterliegenden Stern angestrahlt, wird ein Teil des Lichts in der Atmosphäre des Planeten absorbiert. Man kann dieses Absorptionsspektrum dann sehr genau den Elementen zuordnen.

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