O que é Blueshift?

Astronomia tem vários termos que parecem exóticos para os não astrônomos. A maioria das pessoas já ouviu falar de "anos-luz" e "parsec" como termos de medidas distantes. Porém, outros termos são mais técnicos e podem parecer "jargões" para pessoas que não sabem muito sobre astronomia. Dois desses termos são "redshift" e "blueshift". Eles são usados ​​para descrever o movimento de um objeto em direção ou afastamento de outros objetos no espaço.

Redshift indica que um objeto está se afastando de nós. "Blueshift" é um termo que os astrônomos usam para descrever um objeto que está se movendo em direção a outro objeto ou em nossa direção. Alguém dirá: "Essa galáxia está desalinhada em relação à Via Láctea", por exemplo. Isso significa que a galáxia está se movendo em direção ao nosso ponto no espaço. Também pode ser usado para descrever a velocidade que a galáxia está tomando à medida que se aproxima da nossa.

Tanto o desvio para o vermelho quanto o desvio para o blues são determinados pelo estudo do espectro de luz irradiado pelo objeto. Especificamente, as "impressões digitais" de elementos no espectro (que são tiradas com um espectrógrafo ou espectrômetro) são "deslocadas" para o azul ou o vermelho, dependendo do movimento do objeto.

Blueshift é um resultado direto de uma propriedade do movimento de um objeto chamada o efeito Doppler, embora existam outros fenômenos que também podem resultar na mudança da luz para o azul. Aqui está como isso funciona. Vamos tomar essa galáxia como um exemplo novamente. Está emitindo radiação sob a forma de luz, raios-x, ultravioleta, infravermelho, rádio, luz visível e assim por diante. À medida que se aproxima de um observador em nossa galáxia, cada fóton (pacote de luz) que emite parece ser produzido mais próximo no tempo do fóton anterior. Isso se deve ao efeito Doppler e ao movimento adequado da galáxia (seu movimento através do espaço). O resultado é que o fóton atinge o pico aparecer estar mais próximos do que realmente são, diminuindo o comprimento de onda da luz (frequência mais alta e, portanto, energia mais alta), conforme determinado pelo observador.

Blueshift não é algo que pode ser visto com os olhos. É uma propriedade de como a luz é afetada pelo movimento de um objeto. Os astrônomos determinam o deslocamento do azul medindo pequenas mudanças nos comprimentos de onda da luz do objeto. Eles fazem isso com um instrumento que divide a luz em seus comprimentos de onda componentes. Normalmente, isso é feito com um "espectrômetro" ou outro instrumento chamado "espectrógrafo". Os dados que eles coletam são representados graficamente no que é chamado de "espectro". Se a informação da luz nos diz que o objeto está se movendo em nossa direção, o gráfico aparecerá "deslocado" na direção da extremidade azul do eletromagnético espectro.

Medindo as mudanças espectrais de estrelas no via Láctea, os astrônomos podem planejar não apenas seus movimentos, mas também o movimento da galáxia como um todo. Objetos que estão se afastando de nós aparecerão redshifted, enquanto os objetos que estiverem se aproximando tiverem um deslocamento de azul. O mesmo vale para a galáxia exemplo que está vindo em nossa direção.

O passado, presente e futuro estado de o universo é um tema quente na astronomia e na ciência em geral. E uma das maneiras que estudamos esses estados é observar o movimento dos objetos astronômicos ao nosso redor.

Originalmente, o universo foi pensado para parar na borda da nossa galáxia, a Via Láctea. Mas, no início dos anos 1900, o astrônomo Edwin Hubble descobrimos que havia galáxias fora da nossa (elas já haviam sido observadas anteriormente, mas os astrônomos pensavam que eram simplesmente uma espécie de nebulosa, não sistemas inteiros de estrelas). Sabe-se agora que existem vários bilhões de galáxias em todo o universo.

Isso mudou toda a nossa compreensão do universo e, pouco depois, abriu o caminho para o desenvolvimento de uma nova teoria da criação e evolução do universo: a teoria do Big Bang.

O próximo passo foi determinar onde estamos no processo de evolução universal e o que tipo do universo em que estamos vivendo. A questão é realmente: o universo está se expandindo? Contratação? Estático?

Para responder a isso, os astrônomos mediram as mudanças espectrais de galáxias perto e longe, um projeto que continua fazendo parte da astronomia. Se as medições de luz das galáxias fossem desviadas para o blues em geral, isso significaria que o universo está se contraindo e que poderíamos estar em uma "grande crise", já que tudo no cosmos volta a se reunir.

No entanto, as galáxias estão, em geral, se afastando de nós e parecendo redshifted. Isso significa que o universo está se expandindo. Não apenas isso, mas agora sabemos que a expansão universal está se acelerando e que acelerou em uma taxa diferente no passado. Essa mudança na aceleração é impulsionada por uma força misteriosa conhecida genericamente como energia escura. Temos pouco entendimento do natureza da energia escura, apenas que parece estar em toda parte do universo.

• O termo "desvio para o azul" refere-se à mudança no comprimento de onda da luz em direção ao extremo azul do espectro, à medida que um objeto se move em nossa direção no espaço.
• Os astrônomos usam o desvio do azul para entender os movimentos das galáxias um para o outro e para a nossa região do espaço.
• O desvio para o vermelho se aplica ao espectro de luz das galáxias que estão se afastando de nós; isto é, sua luz é deslocada para o extremo vermelho do espectro.

• Cool Cosmos, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/redshift.html.
• "A descoberta do universo em expansão." O universo em expansão, skyserver.sdss.org/dr1/en/astro/universe/universe.asp.
• NASA, NASA, imagine.gsfc.nasa.gov/features/yba/M31_velocity/spectrum/doppler_more.html.

Editado por Carolyn Collins Petersen.