Décalage vers le bleu
Le Blue shift est un exemple de l'effet Doppler. C'est l'effet inverse du redshift.
Le décalage de bleu Doppler est causé par le déplacement d'une source vers l'observateur. Le terme s'applique à toute diminution de longueur d'onde causée par un mouvement relatif, même en dehors du spectre visible.
La longueur d'onde de tout photon ou autre particule réfléchie ou émise est raccourcie dans le sens du déplacement.
Le décalage Doppler est utilisé en astronomie pour déterminer le mouvement relatif :
- La galaxie d'Andromède se dirige vers notre propre galaxie, la Voie lactée, au sein du Groupe local. Lorsqu'on l'observe depuis la Terre, sa lumière présente un décalage bleu.
- Les composantes d'un système stellaire binaire seront décalées vers la Terre
- En observant les galaxies spirales, le côté qui tourne vers nous aura un léger décalage bleu par rapport au côté qui s'éloigne de nous.
- Les blazars peuvent émettre vers nous des jets relativistes (proches de la vitesse de la lumière) qui semblent décalés vers le bleu.
- Les étoiles proches, comme l'étoile de Barnard, se déplacent vers nous, ce qui entraîne un très petit décalage dans le bleu.
- Le décalage bleu Doppler des objets distants (z élevé) peut être obtenu à partir du décalage rouge cosmologique beaucoup plus important. Ce dernier montre le mouvement relatif dans l'univers en expansion.
Si les astronomes peuvent savoir jusqu'où la lumière est déplacée, c'est parce que certains éléments chimiques, comme le calcium des os ou l'oxygène que les gens respirent, ont une empreinte lumineuse unique qu'aucun autre élément chimique ne possède. Ils peuvent voir quelles sont les couleurs de la lumière provenant d'une étoile, et voir de quoi elle est faite. Une fois qu'ils le savent, ils examinent la différence entre l'endroit où se trouve l'empreinte digitale (appelée lignes spectrales) et l'endroit où elle est censée se trouver. Lorsqu'ils voient cela, ils peuvent dire à quelle distance se trouve l'étoile, si elle se rapproche ou s'éloigne de nous, et aussi à quelle vitesse elle va, car plus elle va vite, plus les raies spectrales sont éloignées de l'endroit où elles devraient être.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que le Doppler blueshift ?
R : Le blueshift Doppler est une diminution de la longueur d'onde causée par un mouvement relatif, même en dehors du spectre visible. Il se produit lorsqu'une source de lumière se déplace vers un observateur.
Q : Comment les astronomes peuvent-ils utiliser le décalage bleuté Doppler pour déterminer le mouvement relatif ?
R : Les astronomes peuvent utiliser le décalage bleu Doppler pour déterminer le mouvement relatif en observant les changements de longueur d'onde de la lumière provenant d'objets distants. Par exemple, s'ils observent des galaxies spirales, le côté qui tourne vers nous aura un léger décalage bleu par rapport au côté qui s'éloigne de nous. Ils peuvent également mesurer les jets relativistes qui apparaissent décalés vers le bleu et les étoiles proches, comme l'étoile de Barnard, qui se déplacent vers nous, ce qui entraîne un très petit décalage vers le bleu.
Q : Comment les astronomes savent-ils de combien la lumière est décalée ?
R : Les astronomes savent à quel point la lumière est décalée parce que certains éléments chimiques comme le calcium ou l'oxygène ont des empreintes uniques de lumière qu'aucun autre élément ne possède. En observant la différence entre l'endroit où se trouvent ces lignes spectrales et l'endroit où elles devraient se trouver, les astronomes peuvent dire à quelle distance se trouve un objet, s'il se rapproche ou s'éloigne d'eux, et aussi à quelle vitesse il va, car un mouvement plus rapide entraîne une plus grande distance entre les lignes spectrales et leur position attendue.
Q : Qu'est-ce qui cause le décalage vers le rouge ?
R : Le décalage vers le rouge est causé par le mouvement d'une source qui s'éloigne d'un observateur, ce qui augmente sa longueur d'onde. Il se produit lorsqu'un objet s'éloigne de la Terre en raison de l'expansion de l'espace-temps ou de l'expansion cosmique causée par l'énergie sombre qui écarte la matière au fil du temps.
Q : Que signifie "z élevé" ?
R : Un z élevé fait référence à des objets présentant des décalages vers le rouge élevés, ce qui indique qu'ils sont très éloignés et qu'ils s'éloignent rapidement de la Terre en raison de l'expansion cosmique causée par l'énergie sombre qui sépare la matière au fil du temps.
Q : Comment le décalage vers le rouge cosmologique diffère-t-il du décalage vers le bleu Doppler ?
R : Le décalage vers le rouge cosmologique diffère du décalage vers le bleu Doppler parce que le décalage vers le rouge cosmologique se produit en raison de l'expansion cosmique alors que le décalage vers le bleu Doppler se produit en raison du mouvement relatif entre deux objets, comme un objet qui s'approche d'un autre objet ou un composant d'un système stellaire binaire qui se déplace vers la Terre.
