Rychlosti pohybu hvězd

Z akustiky je známý Dopplerův jev — pokud se k pozorovateli blíží zvukové vlnění a pozorovatel mu běží naproti, zachytí více vln a slyší vyšší frekvenci. Naopak, když před zvukem utíká, zachytí vln méně a slyší nižší frekvenci. Stejně to funguje, když je pozorovatel v klidu a pohybuje se zdroj zvuku, případně když se pohybují oba.

Stejné zákony platí i pro elektromagnetické záření a tedy i světlo. Spektrální čáry vzdálených hvězd jsou posunuty proti spektrálním čarám, které můžeme získat z výbojových trubic s plyny v laboratoři.

Lze odvodit, že pokud se od pozorovatele hvězda vzdaluje rychlostí \(v\), vlnová délka spektrálních čar \(\lambda\) se změní na \(\lambda‘\):

\(\lambda ‚ = \left( {1 + \frac{v}{c}} \right)\lambda.\)

Tento jev nazýváme \textit{rudý posuv} spektrálních čar (protože se vlnová délka a tedy i barva posunuje směrem k červenému konci spektra).

Pokud k nám hvězda blíží rychlostí \(u\), naměříme vlnovou délku \(\lambda‘\):

\(\lambda‘ = \left( {1 – \frac{u}{c}} \right)\lambda.\)

Tento jev nazýváme \textit{modrý posuv}, protože se vlnové délky posunují směrem k modrému (fialovému) konci spektra.