Чи може доплерівський зсув відрізняти кольори двох зірок на однаковій відстані?

Як відомо, ефект Доплера може змінити довжину хвилі світла.

Припустимо, є дві зірки на однаковій відстані та однаковій температурі. Якщо одна зірка відступає, а інша зірка наближається, їхні кольори виглядали б інакше.

Що я хочу знати, наскільки ймовірним є те, що дві зірки демонструють різні кольори через зміну Доплера? Іншими словами, якщо дві зірки на одній відстані мають різні кольори, скажімо, синій і червоний, то чи можна безпечно припустити, що дві зірки мають різну температуру поверхні?

Власне, це було питання підсумкового іспиту для Wave & Heat.

Зірки випромінюють випромінювання, спектр якого дуже схожий на спектр ідеального чорного тіла. Дві зірки, однакові за розмірами, знаходяться на однаковій відстані від нас. Одна зірка має червонуватий колір, а інша виглядає дуже синьою. Виберіть правильне твердження.

(а) Червона зірка гарячіша.
(б) Синя зірка гарячіша.
(C) Вони можуть мати однакову температуру поверхні.

Я читав, що деякі зірки біля центру галактики рухаються дуже швидко. http://en.wikipedia.org/wiki/S2_(star)

Якщо ми розглядаємо лише розподіл Планка, можливий лише (б). Мені цікаво, чи (в) також є реалістичним випадком, або це можливо лише концептуально.

light

— user36437
джерело

0.25 c

$0.25c$

Я б сказав, що (б) - правильна відповідь. Щоб доплерівський зсув здійснив значний ефект (як описано), відносна швидкість двох зірок повинна бути близькою до швидкості світла. Це набагато більше, ніж будь-який затемнений, навіть для S2.

— Вальтер

@Cheeku Чи не доплерівський зсув, спричинений орбітами планет, використовуваних для виявлення екзопланет? Якщо цей метод застосовується, це означатиме, що йому не потрібно швидко починати рух, щоб виявити доплерівський зсув.

— kasperd

@kasperd Я не маю на увазі це в сенсі "не можна спостерігати". Я скоріше маю на увазі це в тому сенсі, що ймовірність існування такої системи до резолюції обмежує підтримку наших інструментів дуже низька. Вибачте за непорозуміння.

— Чеку

$10^3 \textrm{km/s}$

z = \frac{v}{c}

$z=\dfrac{v}{c}$

v

$v$

c

$c$

z = \frac{δ λ}{λ}

$z=\dfrac{\delta\lambda}{\lambda}$

(v / c)^{2} \approx 0

$(v/c)^2\approx 0$

$v=3\cdot 10^3 \textrm{km/s}$ $\dfrac{\delta\lambda}{\lambda}=10^{-2}$

$\lambda=555 \textrm{nm}$ $\lambda=550 \textrm{nm}$ $560 \textrm{nm}$

Однак можливе підшипництво - це почервоніння пилу . Одна з двох зірок може бути затемнена пилом, на відміну від іншої, і виглядати червонуватою. Отже, і б), і в) можливі відповіді.

PS І насправді, якщо зірка «з’являється червонуватою», це, швидше за все, вимирання пилу. Чорні кольори температури тіла бувають синіми, синюватими, білими, жовтуватими, жовтими, помаранчевими або червоними.

— Олексій Бобрик
джерело