Anjakan biru

Anjakan biru adalah sebarang pengurangan panjang gelombang (peningkatan dalam frekuensi); kesan yang bertentangan daripada anjakan biru ialah anjakan merah. Dalam cahaya tampak, anjakan ini menukarkan warna cahaya dari hujung merah spektrum cahaya ke hujung birunya. Istilah ini juga boleh digunakan apabila foton di luar spektrum tampak (misalnya sinar x dan gelombang radio) dianjakkan ke panjang gelombang yang lebih pendek, dan juga untuk anjakan dalam panjang gelombang de Broglie bagi zarah-zarah. Anjakan biru biasanya disebabkan oleh pergerakan relatif ke arah pemerhati, seperti mana yang dijelaskan oleh kesan Doppler. Pemerhati dalam telaga graviti juga akan melihat radiasi yang menjunam dianjak biru secara graviti, seperti yang dijelaskan oleh kerelatifan am dengan cara yang sama dengan anjakan merah graviti. Dalam alam semesta yang mengecut, anjakan biru kosmos boleh diperhatikan; alam semesta yang mengembang akan memberikan anjakan merah kosmos, dan pengembangan ini kelihatan memecut.

Anjakan biru Doppler sunting

Anjakan biru Doppler disebabkan oleh pergerakan sumber ke arah pemerhati. Istilah ini boleh digunakan bagi sebarang pengurangan dalam panjang gelombang (peningkatan dalam frekuensi) yang berpunca daripada pergerakan relatif, walaupun gelombang tersebut berada di luar spektrum boleh nampak. Hanya objek yang bergerak ke arah pemerhati pada kelajuan hampir tahap relativiti sahaja yang boleh dilihat kebiruannya yang lebih daripada biasa, namun panjang gelombang sebarang foton atau zarah-zarah lain yang terpantul atau terpancar dipendekkan selari dengan arah pergerakan.^[1]

Anjakan biru Doppler digunakan dalam astronomi untuk menentukan pergerakan relatif:

Galaksi Andromeda sedang bergerak ke arah Bima Sakti kita di dalam Kumpulan Tempatan; oleh itu, apabila diperhatikan dari bumi, cahayanya akan melalui anjakan biru.
Komponen sistem bintang duaan akan dianjak biru apabila ia bergerak ke arah Bumi.
Apabila memerhatikan galaksi pusaran, sisi yang berpusing ke arah kita akan mengalami sedikit anjakan biru relatif kepada sisi yang berpusing semakin jauh dari kita (lihat perkaitan Tully-Fisher).
Blazar memancutkan jet relativistik ke arah kita yang mengandungi radiasi sinkrotron dan bremsstrahlung yang kelihatan telah dianjak biru.
Bintang-bintang berdekatan seperti Bintang Barnard sedang bergerak ke arah kita, menyebabkan anjakan biru yang sangat kecil.
Anjakan biru Doppler objek-objek yang jauh boleh ditolak daripada anjakan merah kosmologi yang lebih besar untuk menentukan pergerakan relatif dalam alam semesta yang mengembang.^[2]

Anjakan biru graviti sunting

Gelombang jirim (proton, elektron, foton, dll.) yang jatuh ke dalam telaga graviti menjadi lebih bertenaga dan melalui anjakan biru yang tidak bersandarkan kedudukan pemerhati.

Tidak seperti anjakan biru tampak Doppler yang disebabkan oleh pergerakan satu sumber ke arah pemerhati dan oleh itu bergantung kepada sudut terimaan foton, anjakan biru graviti adalah nyata dan tidak bergantung kepada sudut terimaan foton:

Foton yang "memanjat" keluar daripada objek yang mempunyai kesan graviti menjadi kurang bertenaga. Kehilangan tenaga ini disebut "anjakan merah", kerana foton dalam spektrum tampak akan kelihatan lebih merah. Serupa juga, foton yang jatuh ke dalam medan graviti menjadi lebih bertenaga dan menjalani anjakan biru. ... Perhatikan bahawa magnitud anjakan merah (dan biru) bukannya fungsi kepada sudut pancaran atau sudut terimaan foton—ia hanya bergantung kepada sejauh mana secara jejarian foton perlu memanjat keluar daripada (atau jatuh ke dalam) telaga keupayaan.^[3]

—Nemiroff, R. J. ♦ Gravitational Principles and Mathematics American Journal of Physics, 61, 619 (1993)

Ia adalah kesan semula jadi keabadian tenaga dan persamaan jisim-tenaga, dan telah dibuktikan melalui uji kaji pada tahun 1959 dengan uji kaji Pound-Rebka. Anjakan biru graviti menyumbang kepada anisotropi latar belakang gelombang mikro kosmik melalui kesan Sachs-Wolfe: apabila telaga graviti berubah apabila satu foton sedang melaluinya, jumlah anjakan biru ketika kedatangannya akan berbeza daripada jumlah anjakan merah graviti sedang ia bergerak keluar dari kawasan itu.^[4]

Galaksi biru terpisah sunting

Ada galaksi-galaksi aktif jauh yang menunjukkan anjakan biru dalam garis pancaran [O III] masing-masing. Salah satu anjakan biru terbesar ditemui dalam kuasar jalur sempit, PG 1543+489 yang mempunyai halaju relatif -1150 km/s.^[2] Galaksi-galaksi ini dinamakan "galaksi biru terpisah" (blue outliers).^[2]

Lihat juga sunting

Nota dan rujukan sunting

^ Kuhn, Karl F. (2004). In Quest of the Universe. Jones & Bartlett Publishers. m/s. 122–3. ISBN 0-7637-0810-0. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (bantuan)
^ ^a ^b ^c Aoki, Kentaro (January 2005). "The Largest Blueshifts of the [O III] Emission Line in Two Narrow-Line Quasars". Astrophysical Journal. 618 (2): 601–608. arXiv:astro-ph/0409546. Bibcode:2005ApJ...618..601A. doi:10.1086/426075. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (bantuan); |access-date= requires |url= (bantuan)
^ Teks asal: "Photons climbing out of a gravitating object become less energetic. This loss of energy is known as a "redshifting", as photons in the visible spectrum would appear more red. Similarly, photons falling into a gravitational field become more energetic and exhibit a blueshifting. ... Note that the magnitude of the redshifting (blueshifting) effect is not a function of the emitted angle or the received angle of the photon—it depends only on how far radially the photon had to climb out of (fall into) the potential well."
^ Bonometto, Silvio; Gorini, Vittorio; Moschella, Ugo (2002). Modern Cosmology. CRC Press. ISBN 978-0-7503-0810-6. |access-date= requires |url= (bantuan)

[1] Kuhn, Karl F. (2004). In Quest of the Universe. Jones & Bartlett Publishers. m/s. 122–3. ISBN 0-7637-0810-0. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (bantuan)

[Aoki2005-2] Aoki, Kentaro (January 2005). "The Largest Blueshifts of the [O III] Emission Line in Two Narrow-Line Quasars". Astrophysical Journal. 618 (2): 601–608. arXiv:astro-ph/0409546. Bibcode:2005ApJ...618..601A. doi:10.1086/426075. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (bantuan); |access-date= requires |url= (bantuan)

[3] Teks asal: "Photons climbing out of a gravitating object become less energetic. This loss of energy is known as a "redshifting", as photons in the visible spectrum would appear more red. Similarly, photons falling into a gravitational field become more energetic and exhibit a blueshifting. ... Note that the magnitude of the redshifting (blueshifting) effect is not a function of the emitted angle or the received angle of the photon—it depends only on how far radially the photon had to climb out of (fall into) the potential well."

[Bonometto2002-4] Bonometto, Silvio; Gorini, Vittorio; Moschella, Ugo (2002). Modern Cosmology. CRC Press. ISBN 978-0-7503-0810-6. |access-date= requires |url= (bantuan)

[1]

[2]

[3]

[4]