ब्रह्मांडीय रेडशिफ्ट और दूरी
जैसे-जैसे ब्रह्मांड का विस्तार होता है, दूर के स्रोतों से आने वाला प्रकाश लंबी तरंग दैर्ध्य तक खिंच जाता है, जिसे ब्रह्मांडीय रेडशिफ्ट कहते हैं, और दूरी की अवधारणा कई विशिष्ट, विस्तार-निर्भर मापों में विभाजित हो जाती है।
Definition
ब्रह्मांडीय रेडशिफ्ट प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में उस कारक से वृद्धि है जिससे स्केल फैक्टर अपनी यात्रा के दौरान बढ़ा है, और ब्रह्मांडीय दूरियां प्रेक्षक- और विधि-निर्भर मात्राएं (सह-गतिशील, चमक, कोणीय-व्यास) हैं जो केवल पास की, कम-रेडशिफ्ट सीमा में एक एकल यूक्लिडियन दूरी तक कम हो जाती हैं।
Scope
यह विषय ब्रह्मांडीय रेडशिफ्ट को स्केल फैक्टर के विकास द्वारा तरंग दैर्ध्य के खिंचाव के रूप में, डॉपलर और गुरुत्वाकर्षण रेडशिफ्ट से इसके अंतर को, और दूरी के मापों के परिवार को शामिल करता है, जैसे कि सह-गतिशील (comoving), उचित (proper), चमक (luminosity), और कोणीय-व्यास (angular-diameter), जो एक विस्तारित दिक्काल (spacetime) में उत्पन्न होते हैं, साथ ही यह भी कि प्रत्येक रेडशिफ्ट और विस्तार इतिहास से कैसे संबंधित है।
Core questions
- ब्रह्मांडीय रेडशिफ्ट केवल डॉपलर शिफ्ट क्यों नहीं है?
- रेडशिफ्ट ब्रह्मांड के विस्तार इतिहास से कैसे संबंधित है?
- ब्रह्मांड विज्ञान में दूरी की कई अलग-अलग परिभाषाएँ क्यों हैं?
Key concepts
- ब्रह्मांडीय रेडशिफ्ट
- उत्सर्जन पर स्केल फैक्टर
- सह-गतिशील दूरी
- चमक दूरी
- कोणीय-व्यास दूरी
- मानक मोमबत्तियाँ और शासक
Key theories
- स्केल-फैक्टर वृद्धि से रेडशिफ्ट
- प्रकाश की देखी गई तरंग दैर्ध्य उस अनुपात में खिंच जाती है जिस अनुपात में उत्सर्जन के बाद से स्केल फैक्टर बढ़ा है, इसलिए रेडशिफ्ट सीधे स्थानीय वेग के बजाय उत्सर्जन और अवलोकन के बीच ब्रह्मांड के सापेक्ष विस्तार को मापता है।
- कई दूरी माप
- एक विस्तारित ब्रह्मांड में, चमक दूरी (देखी गई चमक से) और कोणीय-व्यास दूरी (देखे गए आकार से) एक दूसरे से और सह-गतिशील दूरी से भिन्न होती हैं, सभी रेडशिफ्ट और विस्तार इतिहास के माध्यम से संबंधित होती हैं, इसलिए जो दूरी एक अनुमान लगाता है वह इस बात पर निर्भर करता है कि क्या मापा जाता है।
Clinical relevance
ये संबंध अवलोकनों को ब्रह्मांड विज्ञान में बदलते हैं: मानक-मोमबत्ती सुपरनोवा की चमक को उनके रेडशिफ्ट के विरुद्ध मापने से त्वरित विस्तार का पता चलता है, और ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि और आकाशगंगा क्लस्टरिंग विशेषताओं तक कोणीय-व्यास दूरियां ब्रह्मांड की ज्यामिति और सामग्री को सीमित करती हैं।
History
स्लिफर ने 1910 के दशक में पहली आकाशगंगा रेडशिफ्ट को मापा, और हबल ने 1929 में रेडशिफ्ट को दूरी के अनुमानों के साथ जोड़कर रैखिक रेडशिफ्ट-दूरी संबंध का खुलासा किया; इन बदलावों को सामान्य गति के बजाय ब्रह्मांडीय विस्तार के रूप में समझना सामान्य सापेक्षता की फ्रीडमैन-लेमैत्रे व्याख्या से आया।
Key figures
- Edwin Hubble
- Georges Lemaitre
- Vesto Slipher
Related topics
Seminal works
- weinberg2008
- hogg1999
Frequently asked questions
- क्या आकाशगंगाएँ रेडशिफ्टेड होती हैं क्योंकि वे हमसे दूर जा रही हैं?
- ब्रह्मांडीय पैमानों पर रेडशिफ्ट अंतरिक्ष के विस्तार से उत्पन्न होता है जो पारगमन में प्रकाश को फैलाता है, न कि अंतरिक्ष के माध्यम से गति से; पास में इसे एक मंदी वेग के रूप में अनुमानित किया जा सकता है, लेकिन उच्च रेडशिफ्ट पर विस्तार की व्याख्या आवश्यक है और मंदी की 'गति' सापेक्षता का उल्लंघन किए बिना c से भी अधिक हो सकती है।
- कुछ मामलों में अधिक दूर की वस्तु बड़ी क्यों दिखाई दे सकती है?
- क्योंकि एक विस्तारित ब्रह्मांड में कोणीय-व्यास दूरी एक अधिकतम तक पहुँचती है और फिर उच्च रेडशिफ्ट पर घट जाती है, बहुत दूर की वस्तुएं कुछ करीब वाली वस्तुओं की तुलना में एक बड़ा कोण बना सकती हैं, एक प्रति-सहज ज्ञान युक्त प्रभाव जो रोजमर्रा की यूक्लिडियन ज्यामिति में अनुपस्थित है।