Corrimiento al rojo.

[Chouli]

Buenas a todos,

Me preguntaba hoy, que cuando miramos estrellas lejanas, podemos:

1. Calcular su velocidad y dirección. (corrimiento a diferentes espectros de la luz)
2. Cuanto de lejos está (corrimiento al rojo por expansion del espacio)

Lo que me pregunto es como se diferencia si el corrimiento al rojo es producido por su velocidad al alejarse o por la expansion del universo. para mi es como una ecuación con 2 incógnitas

Me explico, podría ocurrir que hay una galaxia que se desplaza hacia la tierra, a la misma velocidad que se aleja por expansion del universo (suponiendo que esta a la distancia exacta para que esto ocurra), entonces no habría ningún corrimiento por ejemplo, no? por tanto como se sabe si se aleja o se acerca, o a que distancia está?

Por lo tanto como se identifica que corrimiento es provocado por que efecto (1, 2)

Gracias.

[joseluis7696]

El tema del efecto doppler en la luz y el corrimiento al rojo lo discutimos hace poco en el Foro.

Mi opinión sigue siendo que el único efecto que afecta la longitud de onda que percibe un observador en movimiento con respecto a la fuente emisora es el debido a la expansión del universo. El movimiento de las galaxias en el espacio no está sujeto a "efecto doppler" porque la luz viaja siempre a la misma velocidad, independientemente de la velocidad de la fuente que la emite. Es decir, no se suman ni se restan vectorialmente las velocidades de la fuente emisora y la del observador.

Específicamente, no existe tal "efecto doppler", es solo una analogía incorrecta para explicar al gran público el fenómeno del corrimiento al rojo, pero es totalmente falso y ha confundido a muchos, incluyéndome a mi.

Con la expansión del universo la situación es diferente; si el espacio por el que viaja la luz "se estira" por la expansión del cosmos, su longitud de onda (y por tanto el color) de la luz aumenta, aunque viaje siempre a la misma velocidad.

[JVA]

Muy bien joseluis, excelente explicación. Me gustó tanto, que utilizando los comandos copiar y pegar, guardé tu escrito en mi carpeta "Física", con tu deferente aprobación; gracias.
Ese corrimiento al rojo de las estrellas siempre me había dejado dudas.

[Chouli]

Que alegria de respuesta, ojalá fuera siempre así

Muchísimas gracias, más claro imposible.

Pero entonces, como se calcula la velocidad relativa entre un cuerpo celeste y nosotros???

[joseluis7696]

Ojo que estas aseveraciones respecto a la no existencia del efecto doppler son personales y como tales pueden ser erróneas. Por eso puse "en mi opinión".

Hay miles de páginas en la web con fórmulas de cálculo del efecto doppler en ondas electromagnéticas que convencen a -casi- todos. Y también experiencias que lo prueban.

Se reconocen tres tipos de de corrimientos: por doppler (que puedeser negativo o postivo), el cosmológico por expansión del espacio y finalmente otro por acción de la gravedad en cercanías de objetos muy grandes o muy densos.

El corrimiento al rojo cosmológico es apreciable solo en objetos muy lejanos, más allá de algunos millones de años-luz.

como se calcula la velocidad relativa entre un cuerpo celeste y nosotros???

Para distancias en que se pueden observar estrellas individualmente (esencialmente dentro de nuestra propia galaxia), se utilizan ciertas estrellas variables cuya intensidad luminosa y la velocidad de esas variaciones están relacionadas. Es decir, se conoce el brillo que tiene un estrella variable de un tipo determinado.

Midiendo la intensidad de la luz y relacionándola con el tipo de variable se deduce la distancia con respecto al observador.

Para objetos con corrimiento cosmológico apreciable, ciertas líneas espectrales en la luz recibida se comparan (en su posición en el espectro) con las líneas de los elementos que la producen aquí en la Tierra. De esa comparación surge cuál es el corrimiento al rojo observado en esa luz. De allí se deduce la distancia

[Chouli]

Gracias Jose Luis, pero o no me he enterado bien, o eso no responde a como se calcula la velocidad.

Igual no me expliqué bien, los científicos no solo saben las distancias de los objetos observables (usando las técnicas que muy bien has explicado) sino que también conocen la velocidad, aceleración y sentido, saben que galaxias se acercan, se alejan, y hacia donde van, (como el Gran atractor).

Yo,pensaba que se calculaba con los corrimientos al rojo o azul hasta que has explicado que el corrimiento no se produce por velocidades relativas ya que la velocidad de la luz no cambia, y aunque sea tu opinion tiene un sentido aplastante. entonces ahora que solucioné una duda, se me creó otra, pero me alegro ya que esta siendo muy enriquecedor este tema

Gracias de nuevo.

[joseluis7696]

Verás, aunque yo no quiera creer en el efecto doppler de las ondas electromagnéticas (la luz es una de ellas), hace poco me llegó una multa de tránsito por exceso de velocidad, casi seguro medida con un radar doppler. Así que sí existe ese efecto.
Solo que no lo entiendo, pero la multa igual es válida.

Este es el hilo en el que se discutió el tema:
viewtopic.php?f=2&t=18078&hilit=doppler&start=30

[RALUGATA]

El corrimiento al rojo se ha considerado como una prueba indiscutible de la expansión del Universo, y por tanto de la teoría del BB.

Sin tratar de negar que es una prueba que justifica dicha teoría, he de decir que podría ser debido a otra causa.

Si partimos de la formula:



Vemos que para una frecuencia determinada corresponde una longitud de onda, si la velocidad de la luz es constante, cosa que no esta demostrada, si la luz fuera una función del tiempo, la longitud de onda para esa frecuencia también variaría de forma proporcional.

Si en el momento que la galaxia en cuestión la velocidad de la luz fuese menor que la actual, la longitud de onda de llegada también seria mayor que la longitud de onda de partida.

Por tanto el corrimiento al rojo nos ofrece dos conclusiones divergentes:

El Universo se expande y la velocidad de la luz es constante.

o

El Universo es estatico y la velocidad de la luz es una función creciente del tiempo.

c lleva midiéndose menos de 200 años y no se ha detectado ninguna variación apreciable, ... pero cuando observamos galaxias hablamos de miles de millones de años.

[joseluis7696]

Creo que no hay dudas fundamentadas respecto a que la velocidad de la luz en el vacío es una constante universal, incluso más allá del universo local.
Es una de las conclusiones fundamentales de la Relatividad y ha sido comprobada muchas veces. Para el universo lejano, donde las comprobaciones son más difíciles o imposibles, se la considera una presunción válida en tanto sean válidas las leyes de la física a partir de las cuales se deriva esa conclusión.
No veo porqué lo pones en duda.
El corrimiento al rojo es un efecto que se aprecia en toda la luz que nos llega, pero a distancias cortas es muy pequeño. No es exclusivo de las galaxias ubicadas a cientos de millones de años luz.

[RALUGATA]

Creo que no hay dudas fundamentadas respecto a que la velocidad de la luz en el vacío es una constante universal, incluso más allá del universo local.
Es una de las conclusiones fundamentales de la Relatividad y ha sido comprobada muchas veces. Para el universo lejano, donde las comprobaciones son más difíciles o imposibles, se la considera una presunción válida en tanto sean válidas las leyes de la física a partir de las cuales se deriva esa conclusión.
No veo porqué lo pones en duda.
El corrimiento al rojo es un efecto que se aprecia en toda la luz que nos llega, pero a distancias cortas es muy pequeño. No es exclusivo de las galaxias ubicadas a cientos de millones de años luz.

Las constantes son parámetros que al medirlos varias veces no se aprecia variación, claro que no es lo mismo que las medidas se hagan en intervalos de tiempo pequeños que en intervalos de tiempo grandes, ... te recuerdo que llevamos menos de 200 años midiendo la velocidad de la luz por diversos procedimientos, y no se han obtenido nunca dos valores iguales.

Por tanto podemos asegurar que la velocidad de la luz no varia de forma apreciable en los últimos 200 años, pero nada mas, será constante durante los 13.7 evos que creemos que existe el Universo?

No se puede asegurar.