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Dimensões astronómicas: astronomia e cosmologia Avançado

Publicado em 16/02/2005 

Os Físicos sugeriram várias explicações para o red shift mas a explicação mais simples e comum é a de que o red shift é devido ao efeito de Doppler.

O efeito de Doppler aplica-se a todas as ondas embora de forma diferente para as ondas de som e de luz. No caso das ondas de som, se a fonte do som (tal como um carro ou um comboio) se está a aproximar, ouvir-se-á um som cada vez mais agudo ou seja com comprimento de onda cada vez menor (sendo diferente do comprimento de onda medido se a fonte sonora estivesse em repouso relativamente a nós), devido a uma compressão no ar das ondas sonoras. Se a fonte de som se afasta, ouvir-se-á um som cada vez mais grave (portanto com comprimento de onda cada vez maior e sempre diferente daquele medido com a fonte em repouso).

Para ondas de luz, se a fonte luminosa vem em direcção a nós, vamos ver uma frequência maior (ou comprimento de onda menor) ou seja uma cor mais deslocada para o azul no espectro óptico (que tem as cores do arco-íris) do que a cor observada se a fonte luminosa se encontrasse em repouso relativamente a nós. Se a fonte luminosa se afasta de nós, vamos ver frequências mais baixas (ou comprimentos de onda maiores) e as cores mais deslocadas para o vermelho. Daí a designação de deslocamento para o vermelho ou red shift.

Assim, se o red shift das galáxias é devido ao efeito de Doppler, então as galáxias estão a afastar-se de nós o que poderia levar-nos a crer que estamos no centro do Universo. Isso não é verdade visto que em qualquer ponto do Universo o movimento das outras galáxias é também de afastamento como se nesse ponto também se estivesse no centro do Universo, o que dá ideia de que a expansão das galáxias do Universo ocorre como num balão a encher-se em iguais proporções e em todas as direcções (ou isotropicamente). Isso vai de encontro à Teoria do Big-Bang que defende a expansão do Universo a partir de uma grande explosão.

A Lei de Hubble determina uma constante H chamada constante de Hubble que possui informação sobre a velocidade v da expansão do Universo e a sua idade. Podem-se efectuar observações e medições da distância d de várias galáxias, desenhando um gráfico da velocidade versus a distância de cada galáxia. Obtém-se, aproximadamente, por regressão linear, o gráfico de uma recta sendo que o seu declive corresponde à constante de Hubble. Esta permite-nos portanto relacionar a velocidade das galáxias com a distância a que se encontram de nós:

v = H . d

Vemos que quanto mais longe estão as galáxias mais depressa se afastam de nós.

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Referências Bibliográficas

  • [1] Brogueira, P., et al., Introdução à Física, 1992, MacGraw-Hill de Portugal, Lda.
 

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