普通天文学/多普勒效应

多普勒效应或多普勒频移描述了一种现象，即从接近观察者的物体发射的辐射能量的波长向更短的波长移动，而当发射物体远离观察者时，波长移动到更长的值。这发生在任何形式的以波形式发射的任何能量中，包括声音和光。声音以不同于电磁能量的方式传播，但效果是类似的。

对于运动物体的声响，例如火车，接近的火车喇叭的声音一开始听起来像嗡嗡声，越来越响，直到它从你身边经过，然后以较低的音调逐渐消失。这是因为你听到的波长在火车前方被压缩，然后在它经过时被拉长。当波长较短（靠近你）时，波长的频率会更大，音调更高。当波长较长时，情况正好相反；频率会更小，这是一种随着火车经过你，远离你，而迅速变化为较低音调的效果。这同样适用于光波，就可见光而言。接近的物体向更短的波长移动被称为蓝移。而远离的物体的光具有更长的波长，这些波长被称为红移。如下图所示，如果你从望远镜向外看，你可以看到红移向外传播到一个物体，在这种情况下是看不见的行星。然后是蓝移波长，它们从看不见的行星返回望远镜。

通过多普勒效应检测到的恒星相对于太阳的运动速度，可以为太阳在银河系中的运动提供线索，以及有关恒星、星团和星际气体云运动的其他信息。双星（两颗绕共同重心旋转的恒星）的相对运动可以通过它们光线的变化来检测，事实上，甚至一些无法作为独立恒星看到的双星，它们的双星性质也是通过它们组合光谱的变化来确定的。

由于声波和光波都具有红移和蓝移，埃德温·哈勃能够利用多普勒效应发现我们的邻近星系正在远离银河系。这导致了他宇宙正在膨胀的结论。红移，更准确地说是宇宙红移，因为它对宇宙学（研究宇宙起源和演化）具有重要意义。当科学家意识到他们可以将速度添加到哈勃的方程中时，他们甚至可以更深入地探索宇宙。使用移位光谱，他们现在可以根据这些观测结果找到距离。