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，即从一个向观察者移动的物体发出的辐射能量的波长会向更短的波长移动，而当发射物体远离观察者时，波长会向更长的波长移动。这发生在任何以波的形式发射的能量中，包括声音和光。声音以不同于电磁能量的方式传播，但其效果是类似的。

对于像火车这样的移动物体的声响，火车鸣笛的波长在火车靠近你时会听起来像嗡嗡声，一开始会越来越响，直到它经过你，然后以更低的音调逐渐消失。那是因为你听到的波长在火车前方被压缩，然后在火车经过时被拉长。当波长较短（更靠近你）时，波长的频率会更大，音调更高。相反的情况发生在波长较长时；频率会更小，这是一种随着火车经过你而快速变化为更低音调的效果，远离你。这对于可见光来说也适用于光波。靠近的物体向更短的波长移动被称为蓝移。而远离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递到一个物体，或者在这种情况下是一个看不见的行星。然后是来自看不见的行星的蓝移波长，它们返回望远镜。

通过多普勒效应检测到的恒星相对于太阳的运动速度，可以揭示太阳在银河系中的运动，以及其他关于恒星、星团和星际气体云运动的信息。双星（两颗围绕共同重心运行的恒星）的相对运动可以通过它们的光度变化来检测，事实上，甚至一些无法作为独立恒星看到的双星，也因其组合光谱的变化而得知其双星性质。

由于声音和光波都有红移和蓝移，埃德温·哈勃能够利用多普勒效应发现我们附近的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，更确切地说被称为宇宙红移，因为它对宇宙学有影响；宇宙学研究宇宙的起源和演化。当科学家意识到他们可以在哈勃的方程中添加速度时，他们甚至可以更深入地发现更多宇宙。利用频移谱，他们现在可以根据这些观测来确定距离。