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Uso astronómico del efecto Doppler.
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El Efecto Doppler se produce cuando una fuente de ondas (por ejemplo, luz o sonido) se acerca al
observador o se aleja de él. Entonces, la frecuencia de la onda producida por la fuente no es la
misma que la que puede medir el observador.
Éste es el efecto que ocurre cuando un tren que toca su bocina pasa cerca de nosotros: antes de
que pase el sonido se siente más agudo (frecuencia más alta) que cuando el tren ya se está
alejando (frecuencia más baja).
En Astronomía el efecto es aprovechado comúnmente, ya que con el análisis del espectro de la luz
que producen los astros, se puede determinar la velocidad radial que tienen con respecto a la
Tierra. (…)
Si la velocidad radial es negativa, el objeto se acerca al observador (desplazamiento hacia el azul);
mientras que si es positiva, el objeto se aleja del observador (desplazamiento hacia el rojo).
El método de velocidad radial para detectar exoplanetas se basa en la detección de las variaciones
en la velocidad de la estrella central, debido al cambio de dirección de la fuerza gravitacional
ejercido por un exoplaneta (no visible) a medida que gira la estrella.
Efectivamente ambos astros giran alrededor del centro de gravedad del conjunto del planeta y de la
estrella.
Cuando la estrella se mueve hacia nosotros, su espectro se desplaza hacia el azul mientras que se
desplaza hacia el rojo cuando se aleja de nosotros.
Regularmente mirando el espectro de una estrella - y así, midiendo su velocidad - se puede ver si
se mueve periódicamente debido a la influencia de un compañero.
Según: https://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_radial
Imagen 1:
Imagen 2 : velocidad radial de la
estrella nula.
Imagen 3 :
https://www.eso.org/public/chile/videos/eso1035g/
Vocabulario: bocina= klaxon
Girar: tourner
Preguntas:
1) Presente el documento y resúmalo con sus propias palabras.
2) ¿Qué representan las líneas negras del espectro representado en las tres imágenes?
3) ¿Para qué imagen tenemos una velocidad radial negativa? ¿Por qué?
Relación entre la frecuencia f, la longitud de onda λ y la celeridad de la onda c:
c = λ.f
4) Explique ¿por qué una velocidad radial negativa puede corresponder a una frecuencia más
alta y también a un “desplazamiento hacia el azul”?
5) ¿Le parece posible la existencia de una vida extraterrestre en un planeta extrasolar? ¿Por
qué?
Preguntas:
1) Resuma el documento con sus propias palabras
El texto explica un método para detectar planetas extrasolares utilizando el efecto Doppler.
Al principio tenemos un ejemplo de efecto Doppler en la Tierra escuchando una sirena o una bocina
que se acerca o que se aleja.
Luego explica como la velocidad radial de una estrella con relación a la Tierra provoca un
desplazamiento hacia el azul o al rojo del espectro. Este efecto Doppler nos permite probar la
existencia de un planeta que gira alrededor de la estrella.
2) ¿Qué representan las líneas negras del espectro representado en las tres imágenes?
Una estrella emite un espectro continuo, es decir que emite todas las longitudes de onda del visible
de 400nm para el violeta hasta 800nm para el rojo.
Los elementos de la atmósfera de una estrella absorben la luz que tiene una longitud de onda
específica. Estas líneas de absorción son características del elemento.
3) ¿Para qué imagen tenemos una velocidad radial negativa? ¿Por qué?
Si observamos un desfase hacia el azul es decir si la línea de absorción se sitúa a una longitud de
onda menor que normalmente, significa que la estrella se acerca a nosotros pues podemos decir
que estamos en el caso de la imagen 1: velocidad radial negativa y desplazamiento hacia el azul.
Relación entre la frecuencia f, la longitud de onda λ y la celeridad de la onda c:
c = λ.f
4) Explique ¿por qué una velocidad radial negativa puede corresponder a una frecuencia más
alta y también a un “desplazamiento hacia el azul”?
Cuando tenemos un desfase hacia el azul significa que la longitud de onda percibida es menor que
normalmente. La celeridad de la onda es una constante pues su frecuencia debe ser mayor que lo
normal para que el producto no cambie.
Así un tren que se acerca parece emitir un sonido de frecuencia mayor es decir más agudo.
Los dos fenómenos son dos observaciones de un único fenómeno: el efecto Doppler.
5) ¿Le parece posible la existencia de una vida extraterrestre en un planeta extrasolar? ¿Por
qué?
Me parece posible la existencia de una vida extraterrestre porque todos los días descubrimos
nuevos planetas que se parecen cada vez más a la Tierra.
No creo que la vida haya podido aparecer únicamente en un planeta mientras que existen millones
y millones de otros planetas.
Pero me parece imposible encontrar estas formas de vida porque las distancias entre las estrellas
son demasiado grandes.