1r ciclo corrimiento hacia el rojo

[Julián]

Una de las pruebas de que el universo está en expansión es el corrimiento hacia el rojo de la radiación electromagnética que emiten los cuerpos. ¿Como nos damos cuenta de que la radiación tiene un corrimiento hacia el rojo? si supongo que la forma de darnos cuenta de que una onda aumenta su longitud de onda es medir la longitud de onda cuando su velocidad con respecto al observador es 0 y luego medir la longitud de onda cuando tiene una velocidad. Pero ¿cómo se llega a dicha conclusión si la radiación que nos llega tiene una cierta longitud de onda? ¿cómo sabemos que a una velocidad 0 con respecto a nosotros tendría una longitud diferente?

El corriemiento hacia el rojo está dado por:

$z= \frac{\lambda observada - \lambda emitida}{\lambda emitida }$

¿como sabemos cual es $\lambda emitida$ de las galaxias lejanas si la que nos llega es $\lambda observada$?


saludos

[Breogan]

Re: corrimiento hacia el rojo

Hola:

En nuestro sistema de referencia todos los elementos tienen lineas de absorción / emisión debido a los efectos cuánticos en la transición de los electrones entre sus distintas órbitas, que tienen una frecuencia definida y constante para cada elemento y cada transición.

En base a esto, y a extrapolar este resultado al resto del universo (no hay condiciones que a priori justificaran que los átomos se comportaran de otra forma en otra parte del universo), se comparan las frecuencias de las lineas de absorción para los distintos objetos celestes con los medidos para los mismos elementos en la tierra y de esa forma por el efecto doppler determinar su velocidad.

Suerte

[Julián]

Re: corrimiento hacia el rojo

Claro, su supone que las estrellas están formadas por los mismos materiales. En la tierra se observa la frecuencia emitida por esos materiales cuando estos están en reposo con respecto al instrumento de medición, luego se realiza dicha observación pero ahora la fuente lumínica tiene una velocidad diferente de cero con respecto al instrumento y se mide la frecuencia para ese caso. A partir de diferentes velocidades se obtiene una función para cada elemento donde la variable independiente es la velocidad y la dependiente la frecuencia observada. De allí se generaliza. ¿es así?

En el caso que fuera correcto tendríamos que estar seguro que los elementos de las demás estrellas son los mismo en todo el universo y eso sería una suposición

saludos.

[Breogan]

Re: corrimiento hacia el rojo

Hola:

En realidad se hace una espectroscopia ya sea de una estrella, constelación, nube de gas, etc., de esta se obtienen todas las lineas de emisión de todos los elementos presentes (que tengan cantidades ponderables), y después se comparan con las lineas de todos los elementos, relacionando las lineas entre si contando como parámetro la velocidad (el corrimiento) se obtiene la composición y la velocidad. Hay otra variables que también se tienen en cuenta, pero no estoy muy seguro.

Creo que el total de las bandas de emisión /absorción de un átomo es como una huella digital, única para cada uno (no estoy seguro, me gustaría que alguien me lo confirmara) y de ahí las podes superponer sin que se solapen totalmente entre si y comparar con la muestra del objeto celeste.

Suerte

[Julián]

Re: corrimiento hacia el rojo

pero ¿no es posible que el corrimiento de la frecuencia de emisión de un elemento por la acción de la velocidad del foco tenga un corrimiento hacia una frecuencia de otro elemento? en ese caso en la observación se detectará el elemento X siendo en realidad el elemento Y el que emite el fotón. Como el elemento Y tiene una velocidad con respecto al instrumento la frecuencia del fotón emitido varía según la velocidad y su variación fue tal de que alcanzó la frecuencia de emición de X cuando este emite un fotón estando en reposo con respecto al instrumento. no se si soy claro.

[Breogan]

Re: corrimiento hacia el rojo

Hola:

Esto ya excede mis conocimientos, así que lo que diga esta sujeto a revisión.

Cada elemento tiene una serie de bandas, que abarcan todas las transiciones posibles entre todos los estados posibles (teniendo en cuenta los principios de exclusión), cuando se tienen en cuenta fenómenos como el spin del electrón y que cada órbita tiene una serie de números cuánticos permitidos asociada a ella, los cuales para la misma órbita dan niveles de energía ligeramente diferentes, se encuentra que cada linea del espectro de bandas esta dividida en un paquete de lineas de emisión /absorción muy apretado.

Todo esto es lo que yo llamaba en el msj anterior la huella de emisión del elemento, si afectas una linea con el corrimiento Doppler, este afectara a todas las lineas principales y secundarias en su proporción correspondiente y a las de todos los elementos. Yo no lo estudie, pero supongo que esta estudiado que es prácticamente imposible que haya dos distribuciones de lineas iguales para dos combinaciones de elementos que se muevan a una velocidad determinada.

Mas que esto no te puedo ayudar, junto con vos voy a esperar que alguien mas calificado confirme o corrija mis dichos.

Suerte

[guibix]

Re: corrimiento hacia el rojo

...pero supongo que esta estudiado que es prácticamente imposible que haya dos distribuciones de lineas iguales para dos combinaciones de elementos que se muevan a una velocidad determinada.

Así es, no existen dos espectros de emisión/absorción iguales de dos elementos distintos. Como dice Breogan, el espectro es una "huella digital" de los elementos. Además todas las moléculas tienen su propio espectro (al menos la mayoría, ya que yo no conozco el espectro de todos los compuestos y es posible que dos sean prácticamente iguales).

El problema es que eso no te dará la distancia que hay, para eso necesitas conocer el valor de la constante de Hubble, que debe confirmarse de otra manera. El recurso más exitoso para aproximar la constante de Hubble es el de la observación de supernovas. Éstas tienen la ventaja de cada tipo de supernova, además de espectro propio, tiene una luminosidad propia que es suficientemente fuerte para medirse (con las estrellas pasa igual, pero no se puede medir el brillo de una estrella individual en una galaxia lejana). Esa luminosidad sí se reduce proporcionalmente al cuadrado de la distancia y permite cotejar las estimaciones de distancia con otros tipos de observaciones y ajustar el valor para la constante H.

[pod]

Re: corrimiento hacia el rojo

Sin olvidar la radiación de fondo. Sabemos exactamente su longitud de onda cuando fue emitida (la longitud de onda a la que se produce el desacople entre electrones y fotones), y podemos medir la actual.

[Breogan]

Re: corrimiento hacia el rojo

Hola:

Sin olvidar la radiación de fondo. Sabemos exactamente su longitud de onda cuando fue emitida (la longitud de onda a la que se produce el desacople entre electrones y fotones), y podemos medir la actual.

Cuando decis sabemos, esto es una certeza o es consecuencia de las teorías aplicadas y las suposiciones y extrapolaciones echas para su deducción.


Es decir que la diferencia, según mi criterio, seria como que hoy podemos decir que sabemos que la tierra orbita alrededor del sol, y hace quinientos años esto mismo solo lo podíamos inferir.

Gracias

Suerte

[pod]

Re: corrimiento hacia el rojo

Cuando decis sabemos, esto es una certeza o es consecuencia de las teorías aplicadas y las suposiciones y extrapolaciones echas para su deducción.

Yo diría que sabemos bastante de la interacción entre electrones y fotones. La electrodinámica cuántica es probablemente la teoría que ha podido ser comprobada con mayor precisión hasta la fecha.

Es decir que la diferencia, según mi criterio, seria como que hoy podemos decir que sabemos que la tierra orbita alrededor del sol, y hace quinientos años esto mismo solo lo podíamos inferir.

Hoy podemos decir que la tierra y el sol orbitan al rededor del centro de masas del sistema solar.

[Julián]

Re: corrimiento hacia el rojo

Si la distancia entre las galaxias es muy elevada, la expansión de la métrica supera la velocidad de la luz. Pero estas galaxias no son detectables.
Y esto se debe a que el espacio crece tan rapidamente que la longitud de onda de la radiación crece tanto que es imposible detectarla. ¿es correcto?

Pero si el espacio es el que crece porque la longitud de las ondas crece también. en ese caso ¿no sería correcto decir que no solo el espacio crece sino los campos también?

saludos.

[Breogan]

Re: corrimiento hacia el rojo

Hola:

Yo diría que sabemos bastante de la interacción entre electrones y fotones. La electrodinámica cuántica es probablemente la teoría que ha podido ser comprobada con mayor precisión hasta la fecha.

Esto es innegable, pero no era el tema de mi pregunta, ya que esta es una teoría reciente con un gran numero de comprobaciones practicas (en el hoy) en su corta vida, que dicho sea de paso es insignificante si la comparamos con la vida del universo.

Mi pregunta especifica es si cuando decís que sabemos la frecuencia de la radiación en el momento en que el universo se volvió transparente a ella, esta no sale de considerar todas las implicaciones de las teorías vigentes (como la existencia de singularidades, la inflación etc.), así como la extrapolacion de la invariancia de los valores de las constantes fundamentales a traves del tiempo entre otras cosas.

Este no seria un caso parecido al de los arqueólogos tratando de reconstruir la historia a partir de elementos escasos y fragmentados que les hacen revaluar constantemente sus hipótesis de trabajo.

Hoy podemos decir que la tierra y el sol orbitan al rededor del centro de masas del sistema solar.

Esto suena a evadir el tema, es mirar el pelo en el huevo, casi una chicana ofensiva.

Gracias

Suerte

[pod]

Re: corrimiento hacia el rojo

Esto es innegable, pero no era el tema de mi pregunta, ya que esta es una teoría reciente con un gran numero de comprobaciones practicas (en el hoy) en su corta vida, que dicho sea de paso es insignificante si la comparamos con la vida del universo.

Teniendo en cuenta que el nobel de 1965 fue por esta teoría, dudo mucho que se pueda considerar "reciente". También dudo que el tiempo de vida del universo sea una comparación válida para la madurez de las teorías Físicas.

Mi pregunta especifica es si cuando decís que sabemos la frecuencia de la radiación en el momento en que el universo se volvió transparente a ella, esta no sale de considerar todas las implicaciones de las teorías vigentes (como la existencia de singularidades, la inflación etc.), así como la extrapolacion de la invariancia de los valores de las constantes fundamentales a traves del tiempo entre otras cosas.

Esos factores son irrelevantes para conocer la temperatura a la que en un plasma se desacoplan fotones y electrones.

[Julián]

Re: corrimiento hacia el rojo

Hay algo que no me queda claro. Si en la edades tempranas del universo (apenas después de la era del plasma) la temperatura era tan caliente ¿por qué la radiación de este periodo es en su mayoría es microondas (radiación de fondo)? si las particulas cargadas se agitaban tanto no tendría que ser la frecuencia de la radiaciones mayores.

saludos.

[guibix]

Re: corrimiento hacia el rojo

Hay algo que no me queda claro. Si en la edades tempranas del universo (apenas después de la era del plasma) la temperatura era tan caliente ¿por qué la radiación de este periodo es en su mayoría es microondas (radiación de fondo)? si las particulas cargadas se agitaban tanto no tendría que ser la frecuencia de la radiaciones mayores.

Precisamente porqué está tan lejos y se aleja tan rápidamente que la longitud de onda se ve corrida hasta las microondas.

Saludos.