লাল-শিফট এবং শোষণ লাইনের মধ্যে সম্পর্ক কী?
মন্তব্যে উহোর সাথে কথোপকথন দ্বারা অনুপ্রাণিত:
আমার উত্তরে আমি "শোষণ রেখাগুলির" একটি "প্যাটার্ন" উল্লেখ করি। বিষয়গুলিতে পারদর্শী নয় তাদের জন্য আমাকে ব্যাখ্যা করার অনুমতি দিন।
যখন গ্যাসের মেঘের মধ্য দিয়ে একটি আলো জ্বলতে থাকে তখন আলোর নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি শুষে যায়। যখন এই আলোটি প্রিজমের মাধ্যমে আলোকিত করা হয় তখন অবরুদ্ধ ফ্রিকোয়েন্সি বর্ণালীতে কালো রেখাগুলি হিসাবে উপস্থিত হবে (নীচের চিত্রটি দেখুন)। সঠিক রেখাগুলি প্রদর্শিত হয় এবং বর্ণালীতে তাদের অবস্থান ("শোষণের রেখার" "প্যাটার্ন") গ্যাস এবং গ্যাসের পরিবেশে উপস্থিত উপাদানগুলির উপর নির্ভর করে। প্রভাবটি স্পষ্টভাবে একটি আলোর সাথে দেখা যায় যা সমস্ত ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে ফোটনগুলি নির্গত করে; হালকা এই ধরনের হিসাবে পরিচিত হয় কালো শরীরের বিকিরণ । যদিও সমস্ত ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে আলোক নির্গত হয়, একটি ব্ল্যাক-বডি রেডিয়েটার নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সর্বাধিক আলো নির্গত করে; এই শিখরের অবস্থানটিকে কৃষ্ণ-দেহের তাপমাত্রা হিসাবে উল্লেখ করা হয়।
উত্স: ডপলার শিফট , এডওয়ার্ড এল রাইট
(চমৎকার সাইট বিটিডাব্লু, এফএকিউ সাধারণভাবে লাল শিফট এবং মহাজাগতিক বিষয়ে আরও তথ্যের জন্য মূল্যবান)
আলো যেহেতু স্থান (প্রসারিত) স্থানের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে তত তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং শোষণ রেখার তরঙ্গদৈর্ঘ্য সমস্ত ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য একটি নির্দিষ্ট হারে প্রসারিত হয়। ধরা যাক যে নির্গমন / শোষণের সময় একটি বর্ণালী 1, 3 এবং 5 এনএম 1 এর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে রেখা দেখায় । পরে ফোটন একটি সময় নির্দিষ্ট পরিমাণ ভ্রমণ করেছেন, বর্ণালী এর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সব দ্বিগুন হয়েছে প্রদর্শিত হবে 2 । আগে 1 এনএম লাইনটি এখন 2 এনএম, প্রথমটি 3 এনএমের একটিটি এখন 6 এনএম এবং মূলত 5 এনএম-এ দেখা যায় এখন 10 এনএম-তে দেখা যায়। যদিও সময়ের সাথে তাদের নিখুঁত ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তিত হয় তবে রেখার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (এবং ফ্রিকোয়েন্সি) একে অপরের সাথে সম্পর্কিত অনুপাত স্থির থাকে।
প্রদত্ত বস্তুর বর্ণালী স্থানান্তরিত হ'ল সঠিক পরিমাণটি তার দূরত্বের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত। উপরের চিত্রটিতে যেমন দেখা গেছে, ঘনিষ্ঠ বস্তুগুলি (সূর্যের মতো) কোনও লাল-স্থানান্তর দেখায় না। যেহেতু কেউ বস্তুর দিকে আরও দূরে তাকিয়ে থাকে একজন রেড শিফট 3 এর ক্রমবর্ধমান পরিমাণ দেখতে পায় ।
উপরের উত্তরের আলোচনায়, এটি লাইনগুলিতে অপেক্ষাকৃত অবস্থানের এই প্যাটার্ন যা শোষনের সময় সিএমবিআর তাপমাত্রায় প্রভাবিত হয় এবং লাইনগুলি স্থানান্তরিত হয়নি এমন ডিগ্রি নয়।
1 এটি প্রযুক্তিগতভাবে বলতে গেলে, এই বিন্দুটি এখনz- র= 0 কোথায় z- রশিফটের প্রস্থকে নির্দেশ করে, লাল শিফ্টের জন্য ইতিবাচক (দূরে সরে যাওয়া) এবং নীল শিফ্টের জন্য নেতিবাচক (কাছে আসা)। এই বিষয়টির আরও গভীরতর আলোচনা (এর সুনির্দিষ্ট সংজ্ঞা সহz- র) এখানে পাওয়া যাবে ।
2 তরঙ্গদৈর্ঘ্য-দ্বিগুণ (ফ্রিকোয়েন্সি-অর্ধেক) বিন্দুতে রয়েছেz- র= 1
3 এটি লক্ষ করা উচিত যেহেতু মহাবিশ্বটি যে হারে প্রসারিত হচ্ছে তার মধ্যে কিছুটা অনিশ্চয়তা রয়েছে, তাই লাল-শিফটগুলি নির্দিষ্টভাবে জানা দূরত্বগুলিকে বোঝায় না। সুতরাং জ্যোতির্বিজ্ঞানী এবং মহাজাগতিকবিদ খুব কমই দূরবর্তী বস্তুগুলির দূরত্বকে নিখুঁত পদে, বলে, হালকা বছর বা পার্সেকের উল্লেখ করেছেন , বরং লাল-শিফটের পরিমাণটি পর্যবেক্ষণ করার জন্য পছন্দ করেন (z- র উপরোল্লিখিত).
লাল স্থানান্তর করার পেছনের প্রক্রিয়াটি নয় যে ফটোগুলি নিজেরাই পরিবর্তিত হচ্ছে বরং এটি যে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় তরঙ্গগুলির মধ্য দিয়ে চলেছে সেই স্থানটি প্রসারিত হচ্ছে। (ফোটনগুলি উভয় কণা এবং তরঙ্গ; না, এটি হুবহু স্বজ্ঞাত নয়)) স্থানটির এই ধ্রুবক প্রসারিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে প্রসারিত করে যা লাল-শিফিংয়ের প্রভাব এবং সময়ের সাথে সাথে একটি প্রদত্ত ফোটনের লাল শিফটকে বাড়িয়ে তোলে।
ডগলাস হাফস্টাড্টার, সিসি এ-এসএ 3.0
সিএমবিআরের সাথে রেড শিফট কীভাবে সম্পর্কিত?
মন্তব্যে আলচিমিস্টা জিজ্ঞাসা করলেন "সিএমবিআর আসলেই কি লাল-শিফটের পটভূমি নয়?"
(আমি ধরে নিচ্ছি আপনি প্রচলিত, এবং মহাজাগতিক নয় , "পঞ্চম" এর অর্থ ব্যবহার করছেন )
হ্যাঁ, বর্তমান সিএমবিআরের তাপমাত্রা (৩ কে) সাধারণত তুলনামূলকভাবে উচ্চ-শক্তিযুক্ত ফোটনের (3000 কে) বিগ ব্যাংয়ের প্রায় 380,000 বছর পরে নির্গমিত হয়েছিল যা তাদের তরঙ্গ দৈর্ঘ্য সময়ের সাথে মহাবিশ্বের প্রসারণের মাধ্যমে প্রসারিত হয়েছিল বলে ফলাফল হিসাবে সম্মত হয় বর্ণালীটির লাল (অর্থাত্ শীতল বা নিম্ন শক্তি) শেষ। এই প্রসারটি হাবল এট আল দ্বারা অনুমান করা হয়েছিল । পর্যবেক্ষণ থেকে দেখা গেছে যে ছোট এবং ম্লান গ্যালাক্সির (যেমন পৃথিবী থেকে দেখা যায়) তাদের বর্ণালীতে আরও বেশি পরিবর্তন হয়। অপরিবর্তনীয় দূরত্ব যত বেশি হবে তত বেশি পর্যবেক্ষণের স্থানান্তর। এই আপাত দূরত্বে-সম্পর্কিত লাল শিফট ব্যবহার করে আমরা অনুমান করতে পারিযে মহাবিশ্ব অতীতে ছোট ছিল এবং এইভাবে সিএমবিআরের জন্য উচ্চতর তাপমাত্রা সহ কম ছিল। দূরবর্তী গ্যালাক্সির লাল শিফটের উপর ভিত্তি করে, আমরা তখন সিএমবিআরের তাপমাত্রা প্রতিটি দূরত্বে কী ছিল তা সরাসরি পরিমাপ করতে পারি, তবে সরাসরি পরিমাপ করতে পারি না।
উপরের কাগজের লেখকরা যা করেছিলেন তা হ'ল অতীতে নির্দিষ্ট সময়ে সিএমবিআরের তাপমাত্রার সরাসরি পরিমাপ করা। পরিমাপ করা তাপমাত্রা আজকের তুলনায় বেশি যা এটি একটি ঘন এবং এর ফলে আরও ছোট ইউনিভার্সকে বোঝায়। গবেষকরা আরও জানতে পেরেছিলেন যে প্রত্যক্ষ-পরিমাপিত তাপমাত্রা অধ্যয়নরত গ্যালাক্সির পর্যবেক্ষিত লাল শিফট থেকে অনুমান করা সেই সাথে খুব সুন্দরভাবে ফিট করে।
সংক্ষেপে, অনুক্রমের শৃঙ্খলাটি অদলবদল করা হয়:
- রেড-শিফটিংয়ের ভিত্তিতে যুক্তির জন্য:
আপাত দূরত্বে ক্রমবর্ধমান লাল শিফট (সরাসরি পরিমাপ করা হয়) ⇒ সম্প্রসারণ ⇒ অতীতে ডেনসার ইউনিভার্স ⇒ অতীতে সিএমবিআরের উচ্চতর তাপমাত্রা।
- অতীত তাপমাত্রার সরাসরি পরিমাপের জন্য (এই কাগজটির মতো):
অতীতে উচ্চতর সিএমবিআর তাপমাত্রা (সরাসরি পরিমাপ করা হয়) ⇒ অতীতে ডেনসার ইউনিভার্স ⇒ সম্প্রসারণ red লাল শিফট পর্যবেক্ষণ করা হয়।
এই দুটি অনুমানের চেইন বিভিন্ন প্রমাণের উপর ভিত্তি করে ঝরঝরেভাবে পরিপূরক এবং একে অপরকে সমর্থন করে।
একটি বিষয় লক্ষণীয় যে সিএমবিআর সম্প্রসারণ দ্বারা তৈরি করা হয়নি (কমপক্ষে সরাসরি নয়) বরং এটি সম্প্রসারণ যা তার বর্তমান তাপমাত্রা এবং অভিন্নতা ব্যাখ্যা করে। বিগ ব্যাং তত্ত্ব অনুসারে, প্রথম মহাবিশ্ব খুব ঘন ছিল; এত ঘন এবং গরম যে সমস্ত বিষয় ছিল সাবোটমিক কণার প্লাজমা, ফোটনের কাছে অস্বচ্ছ। বিগ ব্যাংয়ের প্রায় 380,000 বছর পরে মহাবিশ্ব যথেষ্ট ঠান্ডা হয়ে গেছে (সম্প্রসারণের মাধ্যমে) যে প্রোটন এবং ইলেকট্রনগুলি মিলিয়ে নিরপেক্ষ হাইড্রোজেন গ্যাস তৈরি করতে পারে (যা স্বচ্ছ)। সিএমবিআর হ'ল আলোক যা এই সময়ে মুক্ত হয়েছিল এবং তখন থেকেই শীতল হচ্ছে।