動径速度とは

動いていない観察者に向かうまたは遠ざかる動きは、動径速度と呼ばれ、オブジェクトの動きは速度と方向の両方によって定義されます。 ただし、オブジェクトの方向を定義するには、オブザーバーの参照フレームがわかっている必要があります。 通常の3次元空間では、観察者は固定された参照フレームを持ち、任意の数のオブジェクトが自分の位置に向かって、または自分の位置から離れて移動します。

ほぼ円形の軌道にある惑星は、太陽に対して半径方向の速度がほとんどありませんが、太陽系外の固定観測者にとっては、そのような惑星は軌道全体にわたって動き、惑星から遠ざかっていきます。 惑星は2つの最大半径速度を持っていることがわかります。1つは惑星が観測者から遠ざかって太陽の遠い側に移動するときの正の値、もう1つは太陽の後ろから観測者に向かって移動するときの負の値です。 天文学者が望遠鏡を使用して軌道を回る物体のシステムを観察すると、データは電磁エネルギーとして検出されます。 望遠鏡が受信するエネルギー波は、軌道を回っている物体がスコープに向かっているか遠ざかっているかによって異なります。

観測者に向かって移動する物体からのエネルギー波が圧縮され、観測者から遠ざかる物体からの波よりも高い周波数を持っているように見えるという事実は、1842年にクリスチャンドップラーによって提案されたドップラーシフトと呼ばれます。 、彼らは彼らを重心から引き離し、彼らを観察者に近づけたり遠ざけたりします。 星が近づいたり遠ざかったりすると、そのスペクトルである光の虹色が、近づいてくると青に、遠ざかると赤に移動します。 この動径速度法を使用して、赤から青へのシフトのタイミングは、遠方の星を周回する惑星の質量と軌道サイクルに関する情報を天文学者に与えます。

この方法は天文学でも使用でき、遠方の銀河を真正面から見たときに恒星の恒星速度を測定します。 望遠鏡に向かって移動する星から受信した光または電波はより高い周波数にシフトし、望遠鏡から遠ざかる方向に移動する星からの光または電波はより低い周波数波長にシフトします。 シフト量は、観測者に対する星の相対速度と、銀河の周りの軌道上の星の角速度の両方を示します。

気象予報は、ドップラー気象レーダーで測定された動径速度マップによって大いに助けられました。 回転する銀河について記録された動径速度が光波の赤と青のシフトによる回転を示すように、電波の周波数の変化は、サイクロン、ハリケーン、竜巻などの嵐の回転運動を示します。 気象予報士は、厳しい気象システムのドップラーシフトを見ると、竜巻の警告を早期に出すことができます。

ドップラーシフト、または動径速度法は、軌道上にある、または共通の中心の周りで振動する任意の物体または物体のシステムで使用できます。 天体と気象パターンの両方が、オブジェクトが放射方向に観測者から近づいているのか遠ざかっているのかに応じて、赤方偏移または青方偏移を表示します。 動径速度の上限は、真空中の光の速度としてアルバートアインシュタインによって説明され、相対性理論の彼の特別な理論は、この直接の視線、動径運動に適用されます。