Cos'è la velocità radiale?

Qualsiasi movimento verso o lontano da un osservatore in movimento è chiamato velocità radiale e il movimento di qualsiasi oggetto è definito sia dalla velocità che dalla direzione.Per definire la direzione dell'oggetto, tuttavia, il frame di riferimento dell'osservatore deve essere noto.In normale spazio tridimensionale, l'osservatore ha un quadro di riferimento fisso, con un numero qualsiasi di oggetti che si muovono verso o lontano dalla sua posizione.

I pianeti in orbite per lo più circolari possiedono poca velocità radiale rispetto ai loro soli, ma per gli osservatori fissi, al di fuori del sistema solare, un tale pianeta cambia il suo movimento verso e lontano da loro in tutta la sua orbita.Si vede che il pianeta possiede due velocità radiali massime: una positiva, mentre il pianeta si allontana dall'osservatore sul lato opposto del suo sole e uno negativo, mentre il pianeta si sposta da dietro il sole verso l'osservatore.Quando gli astronomi usano i telescopi per osservare i sistemi di corpi di orbita, i dati vengono rilevati come energia elettromagnetica.Le onde energetiche ricevute dai telescopi sono diverse, a seconda che l'oggetto orbita si stia muovendo verso o lontano dal campo di applicazione.

Il fatto che le onde di energia dagli oggetti che si muovono verso l'osservatore siano compressi e sembrano possedere una frequenza più alta delle onde da ondateGli oggetti che si allontanano dall'osservatore sono chiamati il turno Doppler, proposto da Christian Doppler nel 1842. Ad esempio, mentre i pianeti orbitano stelle distanti, li allontanano dai loro centri di gravità, facendoli muoversi verso o lontano dall'osservatore.Il leggero movimento della stella verso o via provoca il suo spettro, i colori dell'arcobaleno della sua luce, per spostarsi verso il blu mentre si avvicina e verso il rosso mentre si allontana.Usando questo metodo di velocità radiale, i tempi del passaggio dal rosso a blu e ritorno, fornisce agli astronomi informazioni sulla massa e sul ciclo orbitale dei pianeti che orbitano in orbita stelle distanti.

Questo metodo può essere usato anche in astronomia per misurare le velocità costantiStars orbita in orbita galassie distanti quando sono viste bordo.Le onde di luce o radio ricevute da stelle si muovono verso il passaggio del telescopio a frequenze più alte, mentre le onde di luce o radio da stelle si allontanano dal cambio del telescopio verso lunghezze d'onda di frequenza più basse.La quantità di spostamento indica sia la velocità relativa delle stelle rispetto all'osservatore sia la velocità angolare delle stelle in orbita attorno alla galassia. La previsione meteorologica è stata aiutata notevolmente dalle mappe di velocità radiale misurate dal radar meteorologico Doppler.Proprio come la velocità radiale registrata per una galassia rotante mostra la rotazione mediante spostamento rosso e blu delle onde luminose, il cambiamento nella frequenza delle onde radio indica il movimento rotazionale in tempeste come cicloni, uragani e tornados.I meteorologi possono eliminare gli avvisi di tornado in anticipo quando vedono lo spostamento Doppler nei sistemi meteorologici gravi.

Lo spostamento Doppler, o metodo di velocità radiale, può essere utilizzato su qualsiasi corpo o sistema di corpi in orbita o vibrazione attorno a un comunecentro.Sia gli oggetti celesti che i modelli meteorologici mostrano uno spostamento rosso o uno spostamento blu, a seconda che gli oggetti si avvicinino o si ritirino dall'osservatore nella direzione radiale.Il limite superiore della velocità radiale è stato descritto da Albert Einstein come la velocità della luce nel vuoto e la sua speciale teoria della relatività si applica a questa linea di vista diretta e radiale.