redshift

um aumento nos comprimentos de onda das linhas do espectro da fonte de radiação (deslocamento das linhas para a parte vermelha do espectro) em comparação com as linhas dos espectros de referência. O desvio para o vermelho ocorre quando a distância entre a fonte de radiação e seu receptor (observador) aumenta (ver efeito Doppler) ou quando a fonte está em um campo gravitacional forte (desvio para o vermelho gravitacional). Em astronomia, o maior redshift é observado nos espectros de objetos extragalácticos distantes (galáxias e quasares) e é considerado como consequência da expansão cosmológica do Universo.

Redshift

diminuir as frequências da radiação eletromagnética, uma das manifestações do efeito Doppler. Nome "K. com." devido ao fato de que na parte visível do espectro, como resultado desse fenômeno, as linhas são deslocadas para sua extremidade vermelha; K. s. observado na radiação de quaisquer outras frequências, por exemplo, na faixa de rádio. O efeito oposto associado ao aumento das frequências é chamado de deslocamento azul (ou violeta). Na maioria das vezes, o termo "K. com." é usado para designar dois fenômenos – os cosmológicos cosmológicos. e gravitacional K. s.

Cosmológico (metagaláctico) K. s. chamou a diminuição das frequências de radiação observadas para todas as fontes distantes (galáxias, quasares), indicando a distância dessas fontes umas das outras e, em particular, da nossa Galáxia, ou seja, sobre a não estacionariedade (expansão) da Metagalaxia. K. s. para galáxias foi descoberto pelo astrônomo americano W. Slifer em 1912-14; em 1929 E. Hubble descobriu que K. s. para galáxias distantes é maior do que para galáxias próximas e aumenta aproximadamente na proporção da distância (lei de K. s. ou lei de Hubble). Várias explicações para o deslocamento observado das linhas espectrais foram propostas. Tal, por exemplo, é a hipótese do decaimento dos quanta de luz ao longo de milhões e bilhões de anos, durante os quais a luz de fontes distantes chega ao observador terrestre; de acordo com esta hipótese, a energia diminui durante o decaimento, o que também é a razão para a mudança na frequência de radiação. No entanto, esta hipótese não é suportada por observações. Em particular, K. s. em diferentes partes do espectro de uma mesma fonte, dentro do quadro da hipótese, deve ser diferente. Enquanto isso, todos os dados observacionais indicam que K. s. não depende da frequência, a mudança relativa na frequência z = (n0≈ n)/n0 é exatamente a mesma para todas as frequências de radiação não apenas na óptica, mas também na faixa de rádio de uma determinada fonte (n0 ≈ a frequência de uma determinada linha no espectro da fonte, n ≈ a frequência da mesma linha, registrada pelo receptor; n

Na teoria da relatividade, Doppler K. s. é considerado como resultado da desaceleração do fluxo do tempo em um quadro de referência em movimento (o efeito da teoria da relatividade especial). Se a velocidade do sistema fonte em relação ao sistema receptor é u (no caso de naves metagalácticas, u ≈ esta é a velocidade radial), então

═(c ≈ a velocidade da luz no vácuo) e de acordo com o K. s observado. é fácil determinar a velocidade radial da fonte: . Segue-se desta equação que em z ╝ ¥ a velocidade v se aproxima da velocidade da luz, permanecendo sempre menor que ela (v< с). При скорости v, намного меньшей скорости света (u << с), формула упрощается: u » cz. Закон Хаббла в этом случае записывается в форме u = cz = Hr (r ≈ расстояние, Н ≈ постоянная Хаббла). Для определения расстояний до внегалактических объектов по этой формуле нужно знать численное значение постоянной Хаббла Н. Знание этой постоянной очень важно и для космологии: с ней связан т. н. возраст Вселенной.

Até os anos 50. século 20 as distâncias extragalácticas (cuja medição, é claro, está associada a grandes dificuldades) foram muito subestimadas, em conexão com as quais o valor de H determinado a partir dessas distâncias acabou sendo muito superestimado. No início dos anos 70. século 20 para a constante de Hubble, o valor H = 53 ╠ 5 (km/sec)/Mgps é aceito, o valor recíproco é T = 1/H = 18 bilhões de anos.

Fotografar os espectros de fontes fracas (distantes) para medição de raios cósmicos, mesmo usando os maiores instrumentos e chapas fotográficas sensíveis, requer condições favoráveis ​​de observação e longas exposições. Para galáxias, os deslocamentos z » 0,2 são medidos com confiança, correspondendo a uma velocidade u » 60.000 km/s e uma distância de mais de 1 bilhão de ps. A tais velocidades e distâncias, a lei de Hubble é aplicável em sua forma mais simples (o erro é de cerca de 10%, ou seja, o mesmo que o erro na determinação de H). Os quasares são, em média, cem vezes mais brilhantes que as galáxias e, portanto, podem ser observados a distâncias dez vezes maiores (se o espaço for euclidiano). Para quasares, z » 2 e mais são de fato registrados. Com deslocamentos z = 2, a velocidade é u » 0,8×s = 240.000 km/s. Em tais velocidades, efeitos cosmológicos específicos já entram em jogo ≈ não estacionaridade e curvatura do espaço ≈ tempo; em particular, o conceito de uma única distância não ambígua torna-se inaplicável (uma das distâncias ≈ a distância ao longo do K. s. ≈ aqui, obviamente, é r = ulH = 4,5 bilhões de ps). K. s. atesta a expansão de toda a parte do universo acessível a observações; este fenômeno é comumente referido como a expansão do universo (astronômico).

K. gravitacional com. é uma consequência da desaceleração do ritmo do tempo e é devido ao campo gravitacional (o efeito da teoria geral da relatividade). Este fenômeno (também chamado de efeito Einstein, efeito Doppler generalizado) foi previsto por A. Einstein em 1911, e foi observado a partir de 1919, primeiro na radiação do Sol e depois em algumas outras estrelas. K. gravitacional com. é costume caracterizar a velocidade condicional u, que é formalmente calculada usando as mesmas fórmulas que nos casos de cosmológico s cosmológico. Valores de velocidade condicional: para o Sol u = 0,6 km/s, para a estrela densa Sirius B u = 20 km/s. Em 1959, pela primeira vez, foi possível medir a força gravitacional devido ao campo gravitacional da Terra, que é muito pequeno: u = 7,5 × 10-5 cm/s (ver efeito Mössbauer). Em alguns casos (por exemplo, durante um colapso gravitacional), a coexistência deve ser observada. ambos os tipos (na forma de um efeito total).

Lit.: L. D. Landau, E. M. Lifshits, Field Theory, 4ª ed., M., 1962, ╖ 89, 107; Fundamentos observacionais da cosmologia, trad. de Inglês, M., 1965.

G.I. Naan.

Wikipédia

Redshift

Redshift- deslocamento das linhas espectrais dos elementos químicos para o lado vermelho. Este fenômeno pode ser uma expressão do efeito Doppler ou redshift gravitacional, ou uma combinação de ambos. O deslocamento das linhas espectrais para o lado violeta é chamado de deslocamento para o azul. Pela primeira vez, o deslocamento das linhas espectrais no espectro das estrelas foi descrito pelo físico francês Ippolite Fizeau em 1848, e ele propôs o efeito Doppler causado pela velocidade radial da estrela para explicar o deslocamento.

A maioria dos quasares irradia intensamente ondas de rádio. Quando os astrônomos identificaram as posições dessas fontes de rádio em fotografias de luz visível, descobriram objetos em forma de estrela.

Para estabelecer a natureza dos corpos celestes estranhos, fotografou seu espectro. E vimos algo completamente inesperado! Essas "estrelas" tinham um espectro que diferia nitidamente de todas as outras estrelas. Os espectros eram completamente desconhecidos. Na maioria dos quasares, eles não continham não apenas as linhas bem conhecidas e características de hidrogênio para estrelas comuns, mas à primeira vista era impossível detectar neles uma única linha, mesmo de qualquer outro elemento químico. Um jovem astrofísico holandês M. Schmidt, que trabalhava nos EUA, descobriu que as linhas nos espectros de fontes estranhas são irreconhecíveis apenas porque estão fortemente deslocadas para a região vermelha do espectro, mas na verdade são linhas de elementos químicos conhecidos (principalmente hidrogênio).

A razão para o deslocamento das linhas espectrais dos quasares foi objeto de grandes discussões científicas, pelo que a grande maioria dos astrofísicos chegou à conclusão de que o desvio para o vermelho das linhas espectrais está associado à expansão geral da Metagaláxia.

No espectro dos objetos 3C273 e 3C48, o redshift atinge um valor sem precedentes. O deslocamento das linhas para a extremidade vermelha do espectro pode ser um sinal de que a fonte está se afastando do observador. Quanto mais rápido a fonte de luz se afasta, maior o desvio para o vermelho em seu espectro.

É característico que no espectro de quase todas as galáxias (e essa regra não tem exceções para galáxias distantes), as linhas do espectro são sempre deslocadas em direção à extremidade vermelha. Grosso modo, o redshift é proporcional à distância da galáxia. É exatamente isso que se expressa A LEI DO DESLOCAMENTO PARA O VERMELHO, que agora é explicado como resultado da rápida expansão de toda a coleção observada de galáxias.

Velocidade de remoção

As galáxias mais distantes conhecidas até agora têm um redshift muito alto. As velocidades de remoção correspondentes são medidas em dezenas de milhares de quilômetros por segundo. Mas o redshift do objeto 3S48 superou todos os recordes. Descobriu-se que ele é levado da Terra a uma velocidade de apenas cerca de metade da velocidade da luz! Se assumirmos que este objeto obedece à lei geral do redshift, é fácil calcular que a distância da Terra ao objeto 3C48 é de 3,78 bilhões de anos-luz! Por exemplo, em 8 1/3 minutos um feixe de luz atingirá o Sol, em 4 anos - até a estrela mais próxima. E aqui quase 4 bilhões de anos de vôo super rápido contínuo é um tempo comparável ao tempo de vida do nosso planeta.

Para o objeto 3C196, a distância, também encontrada no desvio para o vermelho, acabou sendo de 12 bilhões de anos-luz, ou seja, captamos um raio de luz que nos foi enviado mesmo quando nem a Terra nem o Sol existiam! O objeto 3S196 é muito rápido - sua velocidade de remoção ao longo da linha de visão atinge 200 mil quilômetros por segundo.

Idade dos quasares

De acordo com estimativas modernas, as idades dos quasares são medidas em bilhões de anos. Durante este tempo, cada quasar irradia uma energia tremenda. Não conhecemos os processos que podem causar essa liberação de energia. Se assumirmos que temos uma superestrela na qual o hidrogênio “se queima”, então sua massa deve ser um bilhão de vezes maior que a massa do Sol. Enquanto isso, a astrofísica teórica moderna prova que, com uma massa de mais de 100 vezes maior que a do Sol, a estrela inevitavelmente perde a estabilidade e se divide em vários fragmentos.

Dos quasares atualmente conhecidos, cujo número total é superior a 10.000, o mais próximo está a 260.000.000 anos-luz de distância, o mais distante está a 15 bilhões de anos-luz. Os quasares são talvez os objetos mais antigos que observamos, porque a uma distância de bilhões de anos-luz, as galáxias comuns não são visíveis em nenhum telescópio. No entanto, esse “passado vivo” ainda é completamente incompreensível para nós. A natureza dos quasares ainda não foi totalmente elucidada.

rev. a partir de 11/12/2013 - ()

A teoria do big bang e a expansão do universo é um fato para o pensamento científico moderno, mas se você encarar a verdade, nunca se tornou uma teoria real. Essa hipótese nasceu quando, em 1913, o astrônomo americano Vesto Melvin Slipher começou a estudar os espectros de luz provenientes de uma dúzia de nebulosas conhecidas e concluiu que elas estavam se afastando da Terra a velocidades que chegavam a milhões de quilômetros por hora. Idéias semelhantes foram compartilhadas na época pelo astrônomo de Sitter. Ao mesmo tempo, o relatório científico de de Sitter despertou interesse entre os astrônomos de todo o mundo.

Entre esses cientistas também estava Edwin Powell Hubble (Edwin Habble). Ele também participou de uma conferência da American Astronomical Society em 1914, quando Slifer relatou suas descobertas relacionadas ao movimento das galáxias. Inspirado por essa ideia, Hubble começou a trabalhar em 1928 no famoso Mt. Wilson Observatory em uma tentativa de combinar a teoria de Sitter do universo em expansão com as observações de Sdyfer de galáxias em retrocesso.

Hubble raciocinou mais ou menos como segue. Em um universo em expansão, devemos esperar que as galáxias se afastem umas das outras, com galáxias mais distantes se afastando umas das outras mais rapidamente. Isso significa que de qualquer lugar, incluindo a Terra, um observador deve ver que todas as outras galáxias estão se afastando dele e, em média, galáxias mais distantes estão se afastando mais rapidamente.

Hubble acreditava que se isso é verdade e realmente acontece, então deve haver uma relação proporcional entre a distância da galáxia e o grau de desvio para o vermelho no espectro de luz vindo das galáxias para nós na Terra. Ele observou que nos espectros da maioria das galáxias esse desvio para o vermelho realmente ocorre, e as galáxias localizadas a distâncias maiores de nós têm um desvio para o vermelho maior.

Ao mesmo tempo, Slifer notou que nos espectros de galáxias que ele estudou, as linhas espectrais de luz de certos planetas são deslocadas para a extremidade vermelha do espectro. Este curioso fenômeno foi chamado de "redshift". Slifer corajosamente atribuiu o redshift ao efeito Doppler, que era bem conhecido na época. Com base no aumento do "redshift", podemos concluir que as galáxias estão se afastando de nós. Este foi o primeiro grande passo em direção à ideia de que todo o universo está se expandindo. Se as linhas do espectro se deslocassem para a extremidade azul do espectro, isso significaria que as galáxias estão se movendo em direção ao observador, ou seja, que o Universo está se estreitando.

Surge a pergunta, como Hubble poderia descobrir a que distância cada uma das galáxias que ele estudou está de nós, ele não mediu a distância até elas com uma fita métrica? Mas foi nos dados sobre a distância das galáxias que ele baseou suas observações e conclusões. Esta foi realmente uma questão muito difícil para o Hubble, e ainda continua sendo difícil para os astrônomos modernos. Afinal, não há instrumento de medição que possa alcançar as estrelas.

Portanto, em suas medições, ele aderiu à seguinte lógica: para começar, pode-se estimar as distâncias às estrelas mais próximas usando vários métodos; então, passo a passo, você pode construir uma "escada de distância cósmica", que lhe permitirá estimar as distâncias de algumas galáxias.

Hubble, usando seu método de aproximação de distâncias, derivou uma relação proporcional entre a magnitude do desvio para o vermelho e a distância da galáxia. Agora, essa relação é conhecida como lei de Hubble.

Ele acreditava que as galáxias mais distantes têm os maiores valores de redshift e, portanto, se afastam de nós mais rapidamente do que outras galáxias. Ele tomou isso como prova suficiente de que o universo está se expandindo.

Com o tempo, essa ideia ficou tão firmemente estabelecida que os astrônomos começaram a aplicá-la exatamente da maneira oposta: se a distância é proporcional ao desvio para o vermelho, o desvio para o vermelho medido pode ser usado para calcular a distância até as galáxias. Mas, como já observamos, Hubble determinou as distâncias das galáxias não por medição direta. Eles foram obtidos indiretamente, com base em medições do brilho aparente das galáxias. Concordo, sua suposição de uma relação proporcional entre a distância da galáxia e o desvio para o vermelho não pode ser verificada.

Assim, o modelo do universo em expansão potencialmente tem duas falhas:

- Em primeiro lugar, o brilho dos objetos celestes pode depender de muitos fatores, não apenas de sua distância. Ou seja, as distâncias calculadas a partir do brilho aparente das galáxias podem não ser válidas.

- Em segundo lugar, é bem possível que o redshift não tenha nada a ver com a velocidade do movimento das galáxias.

Hubble continuou sua pesquisa e chegou a um certo modelo do universo em expansão, resultando na lei de Hubble.

Para explicá-lo, primeiro lembramos que, de acordo com o modelo do big bang, quanto mais distante a galáxia está do epicentro da explosão, mais rápido ela se move. De acordo com a lei de Hubble, a taxa na qual as galáxias estão se afastando deve ser igual à distância até o epicentro da explosão multiplicada por um número chamado constante de Hubble. Usando esta lei, os astrônomos calculam a distância das galáxias com base na magnitude do desvio para o vermelho, cuja origem não é totalmente compreendida por ninguém,

Em geral, eles decidiram medir o Universo de forma muito simples; Encontre o redshift e divida pela constante de Hubble e você terá a distância de qualquer galáxia. Da mesma forma, os astrônomos modernos usam a constante de Hubble para calcular o tamanho do universo. A recíproca da constante de Hubble tem o significado do tempo característico da expansão do Universo no momento atual. É daí que crescem as pernas do tempo da existência do Universo.

Com base nisso, a constante de Hubble é um número extremamente importante para a ciência moderna. Por exemplo, se você dobrar a constante, você também dobra o tamanho estimado do universo. Mas o fato é que em anos diferentes cientistas diferentes operaram com valores diferentes da constante de Hubble.

A constante de Hubble é expressa em quilômetros por segundo por megaparsec (uma unidade de distâncias cósmicas igual a 3,3 milhões de anos-luz).

Por exemplo, em 1929 o valor da constante de Hubble era 500. Em 1931 era 550. Em 1936 era 520 ou 526. Em 1950 era 260, i.e. caiu significativamente. Em 1956, caiu ainda mais, para 176 ou 180. Em 1958, caiu ainda mais para 75, e em 1968 saltou para 98. Em 1972, seu valor variou de 50 até 130. Hoje, a constante de Hubble é geralmente considerado 55. Todas essas mudanças levaram um astrônomo a dizer com humor que a constante de Hubble seria melhor chamada de variável de Hubble, que é a convenção atual. Em outras palavras, acredita-se que a constante de Hubble muda com o tempo, mas o termo "constante" é justificado pelo fato de que em qualquer momento em todos os pontos do universo, a constante de Hubble é a mesma.

Claro, todas essas mudanças ao longo das décadas podem ser explicadas pelo fato de os cientistas terem aprimorado seus métodos e melhorado a qualidade dos cálculos.

Mas surge a pergunta: Que cálculos? Repetimos mais uma vez que ninguém poderá realmente verificar esses cálculos, pois ainda não foi inventada uma fita métrica (mesmo a laser) que pudesse atingir a galáxia vizinha.

Além disso, mesmo na proporção das distâncias entre as galáxias, as pessoas sensatas não entendem tudo. Se o universo está se expandindo, de acordo com a lei da proporcionalidade, de maneira uniforme, por que então muitos cientistas obtêm valores tão diferentes de quantidades, com base nas mesmas proporções das taxas dessa expansão? Acontece que essas proporções de expansão como tal também não existem.

O erudito astrônomo Viger observou que, quando os astrônomos fazem medições em diferentes direções, eles obtêm diferentes taxas de expansão. Então ele voltou sua atenção para algo ainda mais estranho: ele descobriu que o céu pode ser dividido em dois conjuntos de direções. A primeira é um conjunto de direções em que muitas galáxias estão na frente de galáxias mais distantes. O segundo é um conjunto de direções nas quais galáxias distantes não possuem galáxias em primeiro plano. Vamos chamar o primeiro grupo de direções espaciais de "área A", o segundo grupo - "área B".

Viger descobriu uma coisa incrível. Se em nossos estudos nos limitarmos a galáxias distantes na região A e somente com base nesses estudos calcularmos a constante de Hubble, então um valor da constante será obtido. Se você pesquisar na área B, obterá um valor completamente diferente da constante.

Acontece que a taxa de expansão da galáxia, de acordo com esses estudos, varia dependendo de como e em que condições medimos os indicadores vindos de galáxias distantes. Se as medirmos onde há galáxias em primeiro plano, haverá um resultado, se não houver primeiro plano, o resultado será diferente.

Se o universo está realmente se expandindo, então o que poderia fazer com que as galáxias em primeiro plano influenciassem a velocidade de outras galáxias dessa maneira? As galáxias estão tão distantes que não podem soprar umas sobre as outras como sopramos em um balão. Portanto, seria lógico supor que o problema está nos mistérios do redshift.

Isso é exatamente o que Viger argumentou. Ele sugeriu que os desvios para o vermelho medidos de galáxias distantes, nos quais toda a ciência se baseia, não estão relacionados à expansão do Universo. Em vez disso, eles são causados ​​por um efeito completamente diferente. Ele sugeriu que esse efeito anteriormente desconhecido está associado ao chamado mecanismo de envelhecimento da luz que se aproxima de nós de longe.

De acordo com Wieger, o espectro de luz que viajou por um espaço enorme experimenta um forte desvio para o vermelho apenas porque a luz viajou muito longe. Wiger provou que isso acontece de acordo com as leis físicas e é surpreendentemente semelhante a muitos outros fenômenos naturais. Na natureza, sempre, se algo se move, sempre há algo mais que impede esse movimento. Tais forças obstrutivas também existem no espaço sideral. Viger acredita que, à medida que a luz percorre grandes distâncias entre as galáxias, o efeito de desvio para o vermelho começa a aparecer. Ele associou esse efeito à hipótese do envelhecimento (redução da força) da luz.

Acontece que a luz perde sua energia, atravessando o espaço, no qual existem certas forças que interferem em seu movimento. E quanto mais a luz envelhece, mais vermelha ela se torna. Portanto, o redshift é proporcional à distância, não à velocidade do objeto. Então, quanto mais a luz viaja, mais ela envelhece. Percebendo isso, Wiger descreveu o Universo como uma estrutura não em expansão. Ele percebeu que todas as galáxias são mais ou menos estacionárias. E o redshift não está relacionado ao efeito Doppler e, portanto, as distâncias ao objeto medido e sua velocidade não estão relacionadas. Viger acredita que o redshift é determinado por uma propriedade intrínseca da própria luz; assim, ele argumenta que a luz, depois de percorrer uma certa distância, simplesmente envelhece. Isso não prova de forma alguma que a galáxia à qual a distância é medida esteja se afastando de nós.

A maioria dos astrônomos modernos (mas não todos) rejeitam a ideia de envelhecimento leve. De acordo com Joseph Silk da Universidade da Califórnia em Berkley, “A cosmologia da luz envelhecida é insatisfatória porque introduz uma nova lei da física”.

Mas a teoria do envelhecimento leve apresentada por Wiger não requer adições radicais às leis físicas existentes. Ele sugeriu que no espaço intergaláctico existe um certo tipo de partículas que, interagindo com a luz, retiram parte da energia da luz. A grande maioria dos objetos massivos contém mais dessas partículas do que outras.

Usando essa ideia, Wiger explicou os diferentes desvios para o vermelho para as regiões A e B da seguinte forma: a luz que passa pelas galáxias em primeiro plano encontra mais dessas partículas e, portanto, perde mais energia do que a luz que não passa pela região das galáxias em primeiro plano. Assim, o espectro de luz atravessando obstáculos (regiões das galáxias em primeiro plano) experimentará um redshift maior, e isso leva a valores diferentes para a constante de Hubble. Wiger também se referiu a evidências adicionais para suas teorias, obtidas de experimentos em objetos com desvios para o vermelho lentos.

Por exemplo, se você medir o espectro de luz proveniente de uma estrela localizada perto do disco do nosso Sol, a quantidade de desvio para o vermelho será maior do que no caso de uma estrela localizada na região distante do céu. Tais medições só podem ser feitas durante um eclipse solar total, quando as estrelas próximas ao disco solar se tornam visíveis no escuro.

Em suma, Wiger explicou os desvios para o vermelho em termos de um universo não em expansão no qual o comportamento da luz difere da ideia aceita pela maioria dos cientistas. Wiger acredita que seu modelo do universo fornece dados astronômicos mais precisos e realistas do que os fornecidos pelo modelo padrão do universo em expansão. Esse modelo antigo não pode explicar a grande diferença nos valores obtidos ao calcular a constante de Hubble. De acordo com Wiger, os deslocamentos para o vermelho lentos podem ser uma característica global do Universo. O universo pode ser estático e, portanto, a necessidade da teoria do big bang simplesmente desaparece.

E tudo ficaria bem: teríamos agradecido a Wiger, repreendeu Hubble, mas apareceu um novo problema, até então desconhecido. Esse problema são os quasares. Uma das características mais marcantes dos quasares é que seus desvios para o vermelho são fantasticamente altos em comparação com os de outros objetos astronômicos. Enquanto o redshift medido para uma galáxia normal é de cerca de 0,67, alguns dos redshifts dos quasares estão próximos de 4,00. Atualmente, também foram encontradas galáxias cujo coeficiente de desvio para o vermelho é maior que 1,00.

Se aceitarmos, como a maioria dos astrônomos, que são desvios para o vermelho comuns, então os quasares devem ser de longe os objetos mais distantes já descobertos no universo e irradiam um milhão de vezes mais energia do que uma galáxia esférica gigante, o que também é impossível.

Se tomarmos a lei de Hubble, então as galáxias (com um desvio para o vermelho maior que 1,00) devem se afastar de nós a uma velocidade superior à velocidade da luz e os quasares a uma velocidade igual a 4 vezes a velocidade da luz.

Acontece que agora é necessário repreender Albert Einstein? Ou as condições iniciais do problema ainda estão incorretas e o redshift é o equivalente matemático de processos sobre os quais temos pouca ideia? A matemática não está errada, mas não dá uma compreensão real dos processos que ocorrem. Por exemplo, os matemáticos há muito provam a existência de dimensões adicionais do espaço, enquanto a ciência moderna não consegue encontrá-las de forma alguma.

Assim, ambas as alternativas disponíveis dentro da teoria astronômica convencional encontram sérias dificuldades. Se o redshift for tomado como um efeito Doppler normal, devido à absorção espacial, as distâncias indicadas são tão grandes que outras propriedades dos quasares, especialmente a emissão de energia, são inexplicáveis. Por outro lado, se o redshift não está relacionado, ou não está inteiramente relacionado à velocidade do movimento, não temos hipóteses confiáveis ​​sobre o mecanismo pelo qual isso é produzido.

Evidências convincentes baseadas neste problema são difíceis de obter. Argumentos de um lado, ou perguntas do outro, baseiam-se principalmente na aparente associação entre quasares e outros objetos. Associações aparentes com tais desvios para o vermelho são oferecidas como evidência em apoio a um simples desvio Doppler, ou como hipóteses "cosmológicas". Os opositores argumentam que as associações entre objetos cujos redshifts diferem indicam que dois processos diferentes estão em ação. Cada grupo estigmatiza as associações dos oponentes como falsas.

Em qualquer caso, para esta situação, devemos concordar que a segunda componente (velocidade) do redshift é identificada como outra mudança Doppler produzida da mesma maneira que o redshift normal de absorção, e deve ser adicionado ao normal shift para dar o resultado matemático processos de representação em curso.

E a compreensão real dos processos em curso pode ser encontrada nas obras de Dewey Larson, por exemplo, nesta passagem.

Redshifts de quasares

Embora alguns dos objetos agora conhecidos como quasares já fossem reconhecidos como pertencentes a uma nova e separada classe de fenômenos devido aos seus espectros especiais, a descoberta real dos quasares pode ser rastreada até 1963, quando Martin Schmidt identificou o espectro da fonte de rádio 3C 273 deslocado em 16% para o vermelho. A maioria das outras características definidoras originalmente atribuídas aos quasares tiveram que ser determinadas quando mais dados foram acumulados. Por exemplo, uma descrição inicial os definiu como "objetos semelhantes a estrelas coincidindo com fontes de rádio". Mas as observações modernas mostram que, na maioria dos casos, os quasares têm estruturas complexas que definitivamente não são como as estrelas, e há uma grande classe de quasares dos quais a emissão de rádio não foi detectada. O alto desvio para o vermelho continuou a ser uma marca registrada de um quasar, e sua característica distintiva foi considerada uma faixa observada de magnitudes se expandindo para cima. O redshift secundário medido para 3C 48 foi de 0,369, bem acima da medição primária de 0,158. No início de 1967, quando 100 redshifts estavam disponíveis, o valor mais alto era 2,223 e, no momento da publicação, havia subido para 3,78.

Estender o intervalo de redshift acima de 1,00 levantou questões de interpretação. Com base na compreensão anterior da origem do desvio Doppler, um desvio para o vermelho da recessão acima de 1,00 indicaria que a velocidade relativa é maior que a velocidade da luz. A aceitação geral da visão de Einstein de que a velocidade da luz é um limite absoluto tornou tal interpretação inaceitável para os astrônomos, e a matemática da relatividade foi utilizada para resolver o problema. Nossa análise no Volume I mostra que esta é uma aplicação errada de relações matemáticas em situações em que essas relações podem ser usadas. Existem contradições entre os valores obtidos como resultado da observação e obtidos por meios indiretos. Por exemplo, medindo a velocidade dividindo a distância coordenada pelo tempo horário. Nesses exemplos, a matemática da relatividade (equações de Lorentz) é aplicada a medições indiretas para torná-las de acordo com medições diretas tidas como corretas. Os deslocamentos Doppler são medidas diretas de velocidades que não requerem correção. Um desvio para o vermelho de 2,00 indica um movimento relativo para fora com um valor escalar duas vezes a velocidade da luz.

Embora o problema do alto redshift tenha sido contornado no pensamento astronômico convencional por um truque da matemática da relatividade, o problema da distância-energia que o acompanha provou ser mais intratável e resistiu a todas as tentativas de resolução ou subterfúgio.

Se os quasares estão a distâncias indicadas pela cosmologia, isto é, a distâncias correspondentes a redshifts, de acordo com o fato de serem redshifts de recessão comuns, então a quantidade de energia que eles emitem é muito maior do que pode ser explicado pelo processo conhecido de geração de energia ou mesmo por qualquer processo especulativo plausível. Por outro lado, se as energias forem reduzidas a níveis críveis, assumindo que os quasares estão muito mais próximos, então a ciência convencional não tem explicação para os grandes desvios para o vermelho.

Obviamente algo precisa ser feito. Uma ou outra suposição limitante deve ser abandonada. Ou existem processos não descobertos anteriormente que produzem muito mais energia do que os processos já conhecidos, ou existem fatores desconhecidos que empurram os redshifts de um quasar além dos valores usuais de recessão. Por alguma razão, cuja racionalidade é difícil de entender, a maioria dos astrônomos acredita que a alternativa ao redshift é a única coisa que precisa de revisão ou expansão na teoria física existente. O argumento mais frequentemente apresentado contra as objeções daqueles que se inclinam a favor de uma explicação não cosmológica dos desvios para o vermelho é que a hipótese exigida para ser medida em uma teoria física só deve ser aceita como último recurso. Aqui está o que esses indivíduos não veem: o último recurso é a única coisa que resta. Se excluirmos a modificação da teoria existente para explicar os redshifts, então a teoria existente deve ser modificada para explicar a magnitude da geração de energia.

Além disso, a alternativa energética é muito mais radical, pois requer não apenas novos processos completamente desconhecidos, mas também envolve um enorme aumento na escala de geração, além do nível atualmente conhecido. Por outro lado, tudo o que é necessário em uma situação de redshift, mesmo que uma solução baseada em processos conhecidos não possa ser obtida, é um novo processo. Ele não pretende explicar nada além do que agora se reconhece como prerrogativa do conhecido processo de recessão; é simplesmente usado para gerar redshifts em locais espaciais menos distantes. Mesmo sem novas informações do desenvolvimento da teoria do universo do movimento, deve ser óbvio que a alternativa do redshift é uma maneira muito melhor de quebrar o atual impasse entre as teorias da energia quasar e do redshift. É por isso que a explicação resultante da aplicação da teoria do Sistema Reverso para resolver o problema é tão significativa.

Tal raciocínio é um tanto acadêmico, pois aceitamos o mundo como ele é, gostemos ou não do que encontramos. No entanto, deve-se notar que aqui, novamente, como em muitos exemplos nas páginas anteriores, a resposta que surge como resultado de um novo desenvolvimento teórico assume a forma mais simples e lógica. É claro que a resposta ao problema do quasar não inclui uma ruptura com a maioria dos fundamentos, como esperariam os astrônomos que se inclinam a favor de uma explicação não cosmológica para os desvios para o vermelho. À medida que eles veem a situação, algum novo processo físico ou princípio deve ser incluído para adicionar um “componente de não velocidade” à recessão do redshift do quasar. Achamos que nenhum novo processo ou princípio é necessário. O redshift extra é simplesmente o resultado da velocidade adicionada, velocidade que escapou da consciência devido à incapacidade de ser representada no quadro de referência espacial tradicional.

Como dito acima, o valor limite da velocidade de explosão e redshift são duas unidades resultantes em uma dimensão. Se a velocidade da explosão for igualmente dividida entre duas dimensões ativas na região intermediária, o quasar pode ser convertido em movimento no tempo se o componente de redshift da explosão na dimensão original for 2,00 e o redshift total do quasar for 2,326. No momento em que Quasars e Pulsars foram publicados, apenas um redshift de quasar havia sido publicado, excedendo 2.326 por qualquer quantidade significativa. Conforme apontado naquele trabalho, o redshift de 2,326 não é um máximo absoluto, mas o nível em que ocorre a transição do movimento quasar para um novo status, o que, como permitido em qualquer caso, pode ocorrer. Assim, o valor muito alto de 2,877 atribuído ao quasar 4C 05 34 indicava ou a existência de algum processo, pelo qual a transformação, que teoricamente poderia ocorrer em 2,326, estava atrasada, ou um erro de medição. Dada a falta de outros dados disponíveis, na altura a escolha entre as duas alternativas parecia indesejável. Muitos redshifts adicionais acima de 2,326 foram encontrados nos anos subsequentes; e tornou-se evidente que a expansão dos redshifts dos quasares para níveis mais altos é um fenômeno frequente. Portanto, a situação teórica foi revisada e a natureza do processo operando em redshifts mais altos foi elucidada.

Conforme descrito no Volume 3, o fator de redshift de 3,5, que prevalece abaixo do nível de 2,326, é o resultado de uma distribuição igual de sete unidades de espaço equivalente entre a dimensão paralela à dimensão do movimento no espaço e a dimensão perpendicular a ela . Essa distribuição igualitária é o resultado da ação da probabilidade na ausência de influências em favor de uma distribuição sobre outra, e outras distribuições são completamente excluídas. No entanto, há uma probabilidade pequena, mas significativa, de distribuição desigual. Em vez da distribuição usual de 3½ - 3½ de sete unidades de velocidade, a divisão pode se tornar 4 - 3, 4½ - 2½ e assim por diante. O número total de quasares com redshifts acima do nível correspondente à distribuição 3½ - 3½ é relativamente pequeno. E não era esperado que qualquer grupo aleatório de tamanho moderado, digamos 100 quasares, contivesse mais de um desses quasars (se houver).

Uma distribuição distorcida em uma dimensão não tem efeitos observáveis ​​significativos em níveis de velocidade mais baixos (embora produzisse resultados anômalos em um estudo como a análise de agrupamento de Arp se fosse mais comum). Mas torna-se aparente em níveis mais altos, pois resulta em redshifts que excedem o limite usual de 2,326. Devido à natureza de segundo grau (quadrado) da conexão inter-regional, as 8 unidades envolvidas na velocidade de explosão, 7 das quais residem na região intermediária, tornam-se 64 unidades, das quais 56 residem nessa região. Portanto, possíveis fatores de redshift acima de 3,5 são aumentados em etapas de 0,125. O máximo teórico correspondente a uma distribuição em apenas uma dimensão seria 7,0, mas a probabilidade torna-se insignificante em algum nível inferior, presumivelmente em torno de 6,0. Os valores de redshift correspondentes atingem o pico em torno de 4,0.

Um aumento no fator de redshift devido a uma mudança na distribuição na dimensão não inclui nenhum aumento na distância no espaço. Portanto, todos os quasares com redshifts de 2,326 e acima estão aproximadamente à mesma distância no espaço. Esta é a explicação para a aparente discrepância envolvida no fato observado de que o brilho dos quasares com redshifts extremamente altos é comparável ao dos quasares com uma faixa de redshift de cerca de 2,00.

As explosões de estrelas, que desencadeiam uma cadeia de eventos que levam à emissão de um quasar da galáxia de origem, reduzem grande parte da matéria das estrelas explodindo a energia cinética e radial. O resto da massa estelar se decompõe em partículas de gás e poeira. Parte do material espalhado penetra nos setores da galáxia ao redor da região da explosão e, quando um desses setores é ejetado como um quasar, contém gás e poeira em movimento rápido. Como as velocidades máximas das partículas são maiores do que as velocidades necessárias para escapar da atração gravitacional de estrelas individuais, esse material gradualmente sai e, eventualmente, assume a forma de uma nuvem de poeira e gás ao redor do quasar - a atmosfera, como podemos chamar isto. A radiação das estrelas que compõem o quasar viaja pela atmosfera, aumentando a absorção de linhas no espectro. O material espalhado ao redor de um quasar relativamente jovem se move com o corpo principal, e a absorção do desvio para o vermelho é aproximadamente igual à quantidade de radiação.

À medida que o quasar se move para fora, suas estrelas constituintes envelhecem e, nos estágios finais de existência, algumas delas atingem limites aceitáveis. Então essas estrelas explodem nas supernovas do Tipo II já descritas. Como vimos, as explosões ejetam uma nuvem de produtos no espaço e uma segunda nuvem semelhante no tempo (equivalente à ejeção no espaço). Quando a velocidade dos produtos da explosão ejetados no tempo é sobreposta à velocidade do quasar, que já está próximo do limite do setor, os produtos passam para o setor espacial e desaparecem.

O movimento para fora dos produtos da explosão lançados no espaço é equivalente ao movimento para dentro no tempo. Portanto, é o oposto do movimento para fora do quasar no tempo. Se o movimento para dentro pudesse ser observado independentemente, criaria um desvio para o azul, pois seria direcionado para nós, não para longe de nós. Mas como esse movimento ocorre apenas em combinação com o movimento para fora do quasar, seu efeito é reduzir a velocidade de saída resultante e a magnitude do desvio para o vermelho. Assim, os produtos de movimento lento das explosões secundárias se movem para fora da mesma forma que o próprio quasar, e os componentes inversos da velocidade simplesmente atrasam sua chegada ao ponto onde ocorre a transformação em movimento no tempo.

Portanto, um quasar em um dos últimos estágios de sua existência é cercado não apenas por uma atmosfera que se move com o próprio quasar, mas também por uma ou mais nuvens de partículas se afastando do quasar no tempo (espaço equivalente). Cada nuvem de partículas contribui para a absorção do desvio para o vermelho, que difere da quantidade de emissão pela quantidade de velocidade interna conferida às partículas por explosões internas. Conforme apontado na discussão sobre a natureza do movimento escalar, qualquer objeto que se mova dessa maneira também pode adquirir movimento vetorial. As velocidades vetoriais dos componentes do quasar são pequenas em comparação com suas velocidades escalares, mas podem ser grandes o suficiente para criar alguns desvios mensuráveis ​​dos escalares. Em alguns casos, isso resulta em absorção de redshift acima do nível de emissão. Devido às velocidades de saída resultantes das explosões secundárias, todas as outras absorções de redshift, exceto os valores de emissão, estão abaixo dos redshifts de emissão.

As velocidades dadas às partículas emitidas não têm um efeito significativo na recessão z, assim como um aumento na velocidade efetiva além do nível 2,326; portanto, a mudança ocorre no coeficiente de redshift e está limitada a passos de 0,125, a mudança mínima neste coeficiente. Portanto, a possível absorção de redshifts ocorre através de quantidades regulares que diferem entre si por 0,125z ½. Como o valor z dos quasares atinge um máximo em 0,326, e toda variabilidade do redshift acima de 2,326 surge devido a mudanças no coeficiente de redshift, os valores teóricos de possível absorção de redshift são idênticos para todos os quasares e coincidem com os possíveis redshifts de emissão .

Como a maioria dos quasares de alto desvio para o vermelho observados são relativamente antigos, seus constituintes estão em um estado de atividade extrema. Este movimento vetorial introduz alguma incerteza nas medições de redshift de emissão e torna impossível demonstrar uma correlação exata entre teoria e observação. No caso da absorção do redshift, a situação é mais favorável, pois os valores de extinção medidos para cada um dos quasares mais ativos formam séries, e a relação entre as séries pode ser demonstrada mesmo quando os valores individuais têm um grau significativo de incerteza.

Como resultado da explosão, o redshift é o produto do fator de redshift e z ½ , com cada quasar com uma taxa de recessão z menor que 0,326 tendo seu próprio conjunto de possíveis absorções de redshift, e membros sucessivos de cada série diferem em 0,125z 2 . Um dos maiores sistemas nesta faixa explorados até agora é o quasar 0237-233.

Geralmente leva um longo período de tempo para trazer um número significativo de estrelas quasares ao limite de idade que desencadeia atividade explosiva. Assim, a absorção de redshift que difere dos valores de emissão não aparece até que o quasar atinja a faixa de redshift acima de 1,75. No entanto, é claro pela natureza do processo que existem exceções a esta regra geral. As porções externas recém-agregadas da galáxia de origem são compostas principalmente de estrelas mais jovens, mas condições especiais durante o crescimento da galáxia, como uma conjunção relativamente recente com outra grande população, podem introduzir uma concentração de estrelas mais velhas na parte da estrutura da galáxia. a galáxia ejetada pela explosão. Estrelas mais velhas atingem os limites de idade e iniciam uma cadeia de eventos que cria absorção de redshift no estágio de vida do quasar mais cedo do que o normal. No entanto, não parece que o número de estrelas antigas incluídas em qualquer quasar recém-emitido seja grande o suficiente para gerar atividade interna levando a um sistema de intensa absorção de redshift.

Na faixa de redshift mais alta, um novo fator entra em jogo; acelera a tendência para uma maior absorção de redshifts. Para introduzir nos componentes empoeirados e gasosos de um quasar os incrementos de velocidade necessários para acionar o sistema de absorção, geralmente é necessária uma intensidade significativa de atividade explosiva. No entanto, além de duas unidades de velocidade de explosão, não há tal limitação. Aqui, os componentes difusos estão sujeitos a condições do setor cósmico que tendem a reduzir a velocidade inversa (equivalente a um aumento na velocidade), criando absorção adicional de redshift durante a evolução normal do quasar, sem a necessidade de geração de energia adicional no quasar. Portanto, acima desse nível, “todos os quasares exibem fortes linhas de absorção”. Stritmatter e Williams, de cuja comunicação a declaração acima foi tirada, prosseguem dizendo:

“Parece que há um limite para a presença de material absorvido na emissão de redshift em torno de 2,2.”

Essa conclusão empírica é consistente com nossa descoberta teórica de que existe um limite de setor definido no redshift 2,326.

Além da absorção de redshift em espectros ópticos, à qual a discussão acima se refere, a absorção de redshift também é encontrada em frequências de rádio. A primeira dessas descobertas na emissão do quasar 3C 286 despertou considerável interesse devido à impressão bastante comum de que era necessária uma explicação para explicar a absorção de radiofrequências, diferente daquela da absorção de frequências ópticas. Os primeiros pesquisadores chegaram à conclusão de que o desvio para o vermelho das frequências de rádio ocorre devido à absorção de hidrogênio neutro em algumas galáxias localizadas entre nós e o quasar. Como neste caso a absorção do redshift é de cerca de 80%, eles consideraram as observações como evidência a favor da hipótese cosmológica do redshift. Com base na teoria do universo do movimento, a radiovigilância não traz nada de novo. O processo de absorção operando em quasares é aplicável à radiação de todas as frequências. E a presença de absorção de redshift em frequência de rádio tem o mesmo significado que a presença de absorção de redshift em frequência óptica. Os desvios para o vermelho medidos de frequências de rádio para 3C 286 durante a emissão e absorção são da ordem de 0,85 e 0,69, respectivamente. Com um fator de redshift de 2,75, a absorção teórica de redshift correspondente a um valor de emissão de 0,85 é 0,68.

A luz emitida por uma estrela, quando vista globalmente, é uma oscilação eletromagnética. Quando vista localmente, essa radiação consiste em quanta de luz - fótons, que são portadores de energia no espaço. Agora sabemos que o quantum de luz emitido excita a partícula elementar mais próxima do espaço, que transfere a excitação para a partícula vizinha. Com base na lei da conservação da energia, neste caso a velocidade da luz deve ser limitada. Isso mostra a diferença entre a propagação da luz e da informação, que (informação) foi considerada na Seção 3.4. Tal ideia de luz, espaço e a natureza das interações levaram a uma mudança na ideia do universo. Portanto, o conceito de redshift como um aumento dos comprimentos de onda no espectro da fonte (deslocamento das linhas para a parte vermelha do espectro) em comparação com as linhas do espectro de referência deve ser revisto e a natureza da ocorrência desse efeito deve ser revisada. ser estabelecido (ver Introdução, parágrafo 7 e ).

O redshift é devido a duas razões. Primeiramente, sabe-se que o redshift devido ao efeito Doppler ocorre quando o movimento da fonte de luz em relação ao observador leva a um aumento da distância entre eles.

Em segundo lugar, do ponto de vista da física fractal, o redshift ocorre quando o emissor é colocado na região de um grande campo elétrico da estrela. Então, em uma nova interpretação desse efeito, os quanta de luz - fótons - vão gerar vários

uma frequência de oscilação diferente em relação ao padrão terrestre, no qual o campo elétrico é desprezível. Essa influência do campo elétrico da estrela sobre a radiação leva tanto a uma diminuição da energia do quantum nascente quanto a uma diminuição da frequência que caracteriza o quantum; consequentemente, o comprimento de onda da radiação = C / (C é a velocidade da luz, aproximadamente igual a 3 10 8 m / s). Como o campo elétrico da estrela também determina a gravidade da estrela, chamaremos o efeito de aumentar o comprimento de onda da radiação pelo antigo termo "desvio gravitacional para o vermelho".

Um exemplo de desvio para o vermelho gravitacional é o desvio de linha observado nos espectros do Sol e das anãs brancas. É o efeito da mudança gravitacional para o vermelho que agora é estabelecido de forma confiável para anãs brancas e para o Sol. O redshift gravitacional, equivalente à velocidade, para anãs brancas é de 30 km/s, e para o Sol - cerca de 250 m/s. A diferença entre os desvios para o vermelho do Sol e das anãs brancas em duas ordens de magnitude se deve aos diferentes campos elétricos desses objetos físicos. Vamos considerar essa questão com mais detalhes.

Como mencionado acima, um fóton emitido no campo elétrico de uma estrela terá uma frequência de oscilação alterada. Para derivar a fórmula do redshift, usamos a relação (3.7) para a massa do fóton: m ν = h /C 2 = Е/С 2 , onde Е é a energia do fóton proporcional à sua frequência ν. Portanto, vemos que as mudanças relativas na massa e na frequência do fóton são iguais, então as representamos desta forma: m ν /m ν = / = Е/С 2 .

A mudança na energia AE do fóton nascente é causada pelo potencial elétrico da estrela. O potencial elétrico da Terra, devido à sua pequenez, não é levado em consideração neste caso. Então o redshift relativo de um fóton emitido por uma estrela com potencial elétrico φ e raio R é igual no sistema SI.

RED SHIFT, um aumento nos comprimentos de onda (redução nas frequências) da radiação eletromagnética de uma fonte, manifestada em uma mudança de linhas espectrais ou outros detalhes do espectro para o extremo vermelho (onda longa) do espectro. O redshift geralmente é estimado medindo-se o deslocamento na posição das linhas no espectro do objeto observado em relação às linhas espectrais de uma fonte de referência com comprimentos de onda conhecidos. Quantitativamente, o desvio para o vermelho é medido pela magnitude do aumento relativo nos comprimentos de onda:

Z \u003d (λ em -λ exp) / λ exp,

onde λ prin e λ isp - respectivamente, o comprimento da onda recebida e a onda emitida pela fonte.

Existem duas causas possíveis de redshift. Pode ser devido ao efeito Doppler, quando a fonte de radiação observada é removida. Se, neste caso, z « 1, então a velocidade de remoção é ν = cz, onde c é a velocidade da luz. Se a distância até a fonte diminuir, é observado um deslocamento de sinal oposto (o chamado deslocamento violeta). Para objetos em nossa Galáxia, tanto os deslocamentos para o vermelho quanto para o violeta não excedem z= 10 -3. No caso de altas velocidades comparáveis ​​à velocidade da luz, o redshift ocorre devido a efeitos relativísticos, mesmo que a velocidade da fonte seja direcionada através da linha de visão (efeito Doppler transversal).

Um caso especial do redshift Doppler é o redshift cosmológico observado nos espectros das galáxias. O desvio para o vermelho cosmológico foi descoberto por V. Slifer em 1912-14. Surge como resultado do aumento das distâncias entre as galáxias, devido à expansão do Universo, e cresce em média linearmente com o aumento das distâncias à galáxia (lei de Hubble). Para redshifts não muito grandes (z< 1) закон Хаббла обычно используется для оценки расстояний до внегалактических объектов. Наиболее далёкие наблюдаемые объекты (галактики, квазары) имеют красные смещения, существенно превышающие z = 1. Известно несколько объектов с z >6. Com tais valores de z, a radiação emitida pela fonte na região visível do espectro é recebida na região do IR. Devido à finitude da velocidade da luz, objetos com grandes redshifts cosmológicos são observados como eram bilhões de anos atrás, na era de sua juventude.

O redshift gravitacional ocorre quando o receptor de luz está em uma área com um potencial gravitacional φ menor que a fonte. Na interpretação clássica desse efeito, os fótons perdem parte de sua energia para vencer as forças da gravidade. Como resultado, a frequência que caracteriza a energia do fóton diminui e o comprimento de onda aumenta de acordo. Para campos gravitacionais fracos, o valor do redshift gravitacional é igual a z g = Δφ/с 2 , onde Δφ é a diferença entre os potenciais gravitacionais da fonte e do receptor. Segue-se que para corpos esfericamente simétricos z g = GM/Rc 2 , onde M e R são a massa e o raio do corpo radiante, G é a constante gravitacional. Uma fórmula mais precisa (relativística) para corpos esféricos não rotativos é:

z g \u003d (1 -2GM / Rc 2) -1/2 - 1.

O redshift gravitacional é observado nos espectros de estrelas densas (anãs brancas); para eles z g ≤10 -3 . O redshift gravitacional foi descoberto no espectro da anã branca Sirius B em 1925 (W. Adams, EUA). A radiação das regiões internas dos discos de acreção ao redor dos buracos negros deve ter o redshift gravitacional mais forte.

Uma propriedade importante de qualquer tipo de redshift (Doppler, cosmológico, gravitacional) é a ausência de dependência de z no comprimento de onda. Esta conclusão é confirmada experimentalmente: para a mesma fonte de radiação, as linhas espectrais nas faixas óptica, rádio e raios X têm o mesmo desvio para o vermelho.

Lit.: Zasov A. V., Postnov K. A. Astrofísica geral. Friazino, 2006.