Opgave 01: Rødforskydning

Tidligt i dette århundrede opdagede astronomerne, at lyset fra mange galakser er rødforskudt. Rødforskydningen er det fænomen, at en galakses spektrallinier alle er forskudt mod længere bølgelængder, altså mod rødere farver end de forekommer for det samme grundstof i laboratoriet.

Rødforskydningen er givet ved:

hvor l_o er spektralliniens bølgelængde målt i laboratoriet og l = l_o + Dl er liniens bølgelængde i galaksespektret.

I lyset fra galaksen NGC 1068 ses en spektrallinie fra grundstoffet calcium med bølgelængden 398,3 nm. I laboratoriet er bølgelængden 396,8 nm.

1. Udregn galaksens rødforskydning.

Oprindelig fortolkede man galaksernes rødforskydninger som en Doppler-effekt, hvor galaksen bevæger sig væk fra os med en hastighed:

v = z · c

hvor c er lysets hastighed = 3 · 10⁸ m/s

Strengt taget er det, som beskrevet i teksten, ikke korrekt. Men formlen v = z · c kan alligevel fint bruges for galakser med z < 0,1. Se opgave 6 og opgave 7.

2. Med hvilken hastighed bevæger NGC 1068 sig bort fra os?

3. Spektret indeholder også en linie med bølgelængden 487,9 nm. Find laboratoriebølgelængden og brug Databogen til at bestemme det stof, denne linie kommer fra.

4. Kontroller, om værdierne af z i spektrene i teksten om Galaksernes flugt er angivet korrekt.