25 мая 1842 года Кристиан Доплер стал всемирно известным, когда представил Королевскому Богемскому Обществу свою статью «О цветном свете двойных звезд».
Эффект Доплера и цветные звезды
Во времена Доплера физики учились измерять частоту света, который представляет собой электромагнитное колебание, и заметили, что красный свет имеет частоту 390 ТГц в самой нижней части спектра, ниже синего цвета, который имеет частоту 770 ТГц в своей нижней части (390 ТГц эквивалентно 390 триллионам колебаний в секунду.)
Поскольку каждый химический элемент излучает (или поглощает) свет на частотах, специфичных для этого элемента, это мощный аналитический метод изучения этих «спектральных линий» путем разделения света на радугу с помощью стеклянной призмы.
Чем быстрее звезда удаляется от нас, тем более низкой частота ее света кажется нам и, следовательно, тем сильнее она становится смещенной в красную область. Свет от определенного элемента в такой звезде наблюдается с более низкой частотой, чем тот, который измеряется в наземной лаборатории или от того же элемента на Солнце.
Применяя это к двойным звездам, чья орбитальная плоскость приблизительно совпадает с нашим лучом зрения, можно увидеть, как звезды периодически движутся к нам и от нас. Кристиан Доплер правильно пришел к выводу, что это должно периодически менять цвет звезд, и его расчет этого изменения цвета теперь называется «эффектом Доплера».
Астрономия сегодня: применение эффекта Доплера
Астрономы используют эффект Доплера для измерения радиальной скорости звезд, газовых облаков и галактик. Результаты измерений вращательного движения двойных звезд и галактик и законы механики Ньютона могут быть использованы для определения масс небесных объектов. Исследования движения звезд в центре нашей галактики, получившие Нобелевскую премию 2020 года, доказали существование черной дыры в четыре миллиона раз массивнее Солнца. Эффект Доплера также показал, что некоторые сверхновые звезды взрываются со скоростью, превышающей 10% скорости света.
Современная астрономия была бы немыслима без вклада Кристиана Доплера.