Vad är radiell hastighet?

Varje rörelse mot eller bort från en obekväm observatör kallas radiell hastighet, och rörelsen för alla objekt definieras av både hastighet och riktning. För att definiera objektets riktning måste emellertid observatörens ram vara känd. I det normala, tredimensionella utrymmet har observatören en referensram som är fixerad, med valfritt antal föremål som rör sig mot eller bort från hans eller hennes plats.

planeter i mestadels cirkulära banor har liten radiell hastighet med avseende på sina solar, men för fasta observatörer, utanför solsystemet, ändrar en sådan planet sin rörelse mot och bort från dem genom hela dess bana. Planeten anses ha två maximala radiella hastigheter: en positiv, när planeten rör sig bort från observatören till den bortre sidan av solen och en negativ, när planeten rör sig ut bakom sin sol mot observatören. När astronomer använder teleskop för att observera system för kretsande kroppar, upptäcks data som elektromagnetisk energi. DeEnergivågor som teleskoper mottas är olika, beroende på om det kretsande objektet rör sig mot eller bort från räckvidden.

Det faktum att energibågar från föremål som rör sig mot observatören är komprimerade och verkar ha en högre frekvens än vågor från föremål som flyttar bort från observatören kallas Dopper -skiftet, föreslås av Christian Doppler i 1842. Till exempel som planeter omlorar avlägsna stjärnor, de drar dem bort från sina centrum av allvarliga, orsakar dem till eller bort från den eller bort från den eller bort det. Stjärnens lilla rörelse mot eller bort orsakar dess spektrum, regnbågens färger i dess ljus, att växla mot det blå när den rör sig närmare och mot det röda när den rör sig längre bort. Med hjälp av denna radiella hastighetsmetod ger tidpunkten för övergången från rött till blått och tillbaka igen astronomer information om massan och orbitalcykeln för planeter som kretsar runt DIstant stjärnor.

Denna metod kan också användas i astronomi för att ge stjärnhastigheterna hos stjärnor som kretsar av avlägsna galaxer när de ses på. Ljus- eller radiovågor som erhållits från stjärnor som rör sig mot teleskopet växlar till högre frekvenser, medan ljus- eller radiovågor från stjärnor som rör sig bort från teleskopet skift mot lägre frekvensvåglängder. Mängden skift indikerar både den relativa hastigheten för stjärnorna med avseende på observatören och vinkelhastigheten för stjärnorna i bana om galaxen.

Väderprognosen har fått hjälp mycket av radiella hastighetskartor mätt med Doppler väderradar. Precis som den radiella hastigheten registrerad för en roterande galax visar rotation genom röd och blå skiftning av ljusvågor, indikerar förändringen i frekvensen för radiovågor rotationsrörelsen i stormar som cykloner, orkaner och tornados. Väderprognoser kan lägga ut tornadovarningar tidigt när de ser Doppler -förändringen i svårt vädersystem.

Doppler -förskjutningen, eller radiell hastighetsmetod, kan användas på alla kroppar eller system av kroppar som är i bana eller vibrerar runt ett gemensamt centrum. Både himmelföremål och vädermönster visar en röd skift eller en blå skift, beroende på om föremål närmar sig eller avtar från observatören i radiell riktning. Den övre gränsen för radiell hastighet beskrevs av Albert Einstein som ljusets hastighet i ett vakuum, och hans speciella relativitetsteori gäller för denna direkta siktlinje, radiell rörelse.