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EL EFECTO DOPPLER EN LA LUZ
El efecto doppler es una variación de la frecuencia de la luz (o de un sonido) cuando el emisor y el observador están movimiento relativo: si se alejan, disminuye la frecuencia (corrimiento hacia el rojo), y si se acercan aumenta la frecuencia (corrimiento hacia el azul).
En el espectro de las galaxias, aparece un corrimiento hacia el rojo, lo que indica que las galaxias se están alejando unas de otras (siempre se alejan de nosotros, no importa en qué lugar del universo estemos). |
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El cambio en frecuencia observado cuando la fuente se viene dado por la siguiente expresión:
donde:
fo = frecuencia observada,
fs = frecuencia emitida,
v = velocidad relativa, positiva cuando el emisor y el observador se alejan entre sí,
c = velocidad de la luz.
El efecto Doppler relativista no difiere del efecto Doppler normal a velocidades de desplazamiento muy inferiores a las de la luz. Pero a diferencia del efecto Doppler clásico, cuando el objeto se mueve con respecto del emisor en una dirección diferente a la de unión entre ambos se puede definir un efecto Doppler transverso y un efecto Doppler lateral.
Este desplazamiento hacia el rojo nos da la velocidad radial con la que se mueve la fuente de luz: v2real=v2radial+v2transversal
La vtransversal es la que hace que una estrella cambien su posición con respecto a las demás estrellas (E-E´). Se calcula sabiendo el ángulo que se ha desplazado la estrella en el cielo (dado en minutos de arco), el cual se denomina movimiento propio del astro:
vtransversal = mov. propio x distancia a la estrella |
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Cuanto más alejada de nosotros está una galaxia, es mayor el corrimiento hacia el rojo se aleja más deprisa. Es la ley de Hubble: el alejamiento de las galaxias desde nuestra posición es proporcional a su distancia: v=H·d.
La estrella más veloz es la estrella de Barnard, que se mueve 10,31"/año (la Luna llena tiene un de 0,5º (=1800"). |
LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO
Las galaxias se están alejando unas de otras (siempre se alejan de nosotros, no importa en qué lugar del universo estemos) y tanto más deprisa cuanto más alejadas estén de nosotros. Cuando la velocidad de alejamiento se aproxime a c, la galaxia deja de ser visible: este límite es nuestro horizonte observable del universo. Este horizonte no es el "borde" del universo (el universo no tiene "borde").
 Modelo del globo de la expansión del Universo
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Izda.: modelo del globo: universo finito sin centro ni borde. Puntos distribuidos uniformemente: si estamos, por ej., en A, todos los puntos se alejan de nosotros (C más deprisa que B porque está más lejos) (¿en qué estaba pensando Dios?.
Dcha.: incorrecto: las galaxias explotando a partir de un centro, con un borde hacia el vacío preexiste. Los puntos no están distribuidos uniformemente. |
El alejamiento mutuo de las galaxias, y el hecho de que las galaxias están distribuidas por todo el espacio con una densidad uniforme implica que el universo está en expansión de una manera uniforme, sin centro ni bordes: no es una "bola" de galaxias explotando hacia fuera desde un centro común, mientras las regiones exteriores se alejan hacia el espacio vacío de más allá.
Lo que se expansiona es la estructura del espacio-tiempo, el cual puede considerarse "elástico", según el "modelo del globo" (en este modelo, el universo no tiene centro ni borde, pero sí una extensión finita).
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Modelo del globo de la expansión del Universo
