Dopplereffekten
Dopplereffekten er noe du opplever i hverdagen hele tiden, men kanskje ikke tenker p?. Dette er en effekt som p?virker b?lger. For eksempel hvis en sykebil kj?rer forbi deg med sirenen p? h?res det ut som tonen p? sirenen stiger n?r den n?rmer seg deg og synker n?r den kj?rer fra deg. Men hvorfor skulle de justert tonen for akkurat deg?
De gj?r selvf?lgelig ikke det. her kommer vi litt tilbake til det jeg snakket om i et annet innlegg, nemlig referansesystem. B?lger reiser i en viss hastighet, s? det som skjer n?r sykebilen kommer kj?rende mot deg er at den tar igjen lydb?lgene den selv sender ut, og dette resulterer i at b?lgene kommer n?rmere hverandre. Tonen p? en lyd er bestemt av frekvensen (eller hvor ofte b?lgene kommer) og dette f?rer til at det h?res ut som tonen blir h?yere.
N?r sykebilen kj?rer fra deg derimot skjer det motsatte. Den kj?rer vekk fra den retningen b?lgene kommer mot deg, s? det blir lenger mellom b?lgene og da en m?rkere tone. Men denne effekten fungerer ikke kun p? lyd vi ser den ogs? p? lys.
"Enter Hyperspace"
Du har sikkert sett en sci-fi en gang hvor romskipet g?r inn i s?kalt "hyperspace" eller noe tilsvarende, og det fremstilles ofte med at stjernene blir hvite striper. Det som ville skjedd i praksis derimot er litt annerledes.
N?r vi reiser fra eller mot en lyskilde oppst?r det en dopplereffekt. Fordi lysb?lger reiser s? utrolig fort er ikke dette s? lett ? observere p? lys i hverdagen, men det er fortsatt en effekt der. Men isteden for at lyset blir m?rkere eller lysere slik som lyden, blir det enten r?dforskj?vet eller bl?forskj?vet. Bl?tt lys har h?yere frekvens enn r?dt lys, s? n?r en stjerne n?rmer seg oss vil den se bl?ere ut, og dersom den beveger seg fra oss vil den se r?dere ut. Ved hjelp av dette kan vi for eksempel m?le at universet utvider seg ved ? se p? hvordan stjernene beveger seg i forhold til hverandre.
Hva med planeter?
"Men planeter lyser jo ikke" tenker du kanskje, "s? hvordan kan vi oppdage de?"
Som nevnt tidligere er planeter veldig sm? p? kosmisk skala, og det er derfor sv?rt vanskelig ? se planetene direkte, men det vi derimot kan se er hvilken effekt planetene har p? stjernen de g?r i bane rundt. Vi vet fra Newton's tredje lov at en hver kraft har en motkraft. Dette resulterer i at for at en planet skal kunne g? i bane rundt en stjerne, m? ogs? stjerna g? i bane rundt planeten. Ihvertfall p? en m?te.
Det som faktisk skjer n?r en planet g?r i bane rundt en stjerne er at planeten g?r i bane rundt de to legemene sitt massesenter. Dette er det punktet mellom de hvor massen i snitt er fordelt.
Se for deg at du har en linjal, s? skal du balansere den med to like store kuler p? hver sin ende. Da m? du selvf?lgelig balansere den p? midten. Men hva om den ene ballen er tyngre enn den andre? Jo da m? du balansere den n?rmere den tyngre ballen. Akkurat slik fungerer massesenteret i et solsystem.
Derfor vil man kunne se p? en stjerne at det g?r en planet i en bane rundt den ved at den selv g?r i en liten bane. Denne banen kan vi m?le, og ved hjelp av massen p? stjernen og st?rrelsen p? banen, kan vi finne omtrentlig massen p? planeten og dens bane. Slik kan vi alts? oppdage fremmede verdener!
Begrensninger
Det er dessverre en ganske stor begrensning til denne metoden. Det er det at vi har ikke mulighet til ? m?le hastighet p? stjerner som ikke er rett mot eller fra oss. Dersom en stjerne for eksempel g?r i sirkler p? himmelen, men forblir samme avstand fra oss vil ikke dette gi noen dopplereffekt, og derfor har vi ikke mulighet til ? m?le denne hastigheten. Det vi kan m?l emed dopplereffekten gir oss ihvertfall en pekepinn p? stjernesystemets egenskaper, men det kan ikke betraktes som en n?yaktig l?sning.
St?y
Det er jo ikke slik at den stjernen vi ser p? er den eneste stjernen i verdensrommet. I tillegg ser vi ofte p? disse stjernene fra jordoverflaten, spm f?rer til at atmosf?ren kan b?ye lyset p? noen rare m?ter. Dette resulterer i st?y i signalet. Heldigvis viser det seg at vi ofte kan analysere hvordan denne st?yen oppf?rer seg og "rense" signalet. Mer om dette senere.