18 november 2018

Hoe zit dat ook weer met die roodverschuiving z?

roodverschuiving

roodverschuiving

Je komt nog al eens in berichten tegen dat sterrenkundigen van stelsel x of quasar y de roodverschuiving hebben gemeten en dat wordt dan altijd weergegeven met een waarde van z. Even een korte opfrisser van die z, zo uit de handboeken gevist en gelardeerd met enkele hedendaagse records. Roodverschuiving is het verschijnsel dat het spectrum van uitgezonden licht of andere elektromagnetische straling bij ontvangst naar “rood” verschoven is, d.w.z. in de richting van de langere golflengten (lagere frequenties). Beweegt een sterrenstelsel zich van ons af dan zien we een roodverschuiving, hetgeen te zien is aan de spectraalllijnen in het spectrum. Komt het stelsel naar ons toe, zoals bijvoorbeeld het geval is met het Andromedastelsel M31, dan heb je een blauwverschuiving. De roodverschuiving wordt kwantitatief uitgedrukt in de relatieve verandering z van de golflengte λ ten opzichte van de uitgezonden golflengte λ0:

z=\frac{\lambda-\lambda_0}{\lambda_0}=\frac{f_0-f}{f}

Uitgedrukt in de frequenties is z de relatieve verandering van de uitgezonden frequentie f0 ten opzichte van de waargenomen frequentie f. Hoe groter de waargenomen z-waarde des te groter is de snelheid waarmee het stelsel zich van ons af beweegt en des te verder weg het staat. Gisteren bijvoorbeeld werd bekendgemaakt dat men met de Swift-satelliet een gammaflitser had gezien met een record-roodverschuiving van z=6,7. Dit betekent dat ‘ie plaatsvond op een afstand van 12,8 miljard lichtjaar. Eigenlijk moeten we bij roodverschuiving onderscheid maken tussen vier soorten, te weten de Doppler-, relativistische, kosmologische en gravitationele roodverschuiving. Ik kom op dat onderscheid later nog wel een keertje terug. In de volgende [in 2018 geupdate] tabel heb ik enkele hedendaagse recordhouders van roodverschuivingen staan, met de afstand daarbij tot de aarde.

NaamRoodverschuivingAfstand in miljard lichtjaar
GN-z11z = 11.0913.39
MACS1149-JD1z = 9.1113.26
EGSY8p7z = 8.6813.23
A2744 YD4z = 8.3813.20
GRB 090423z = 8.213.18
EGS-zs8-1z = 7.7313.13
z7 GSD 3811z = 7.6613.11
ULAS J1342+0928z = 7.5413.1
z8 GND 5296z = 7.5113.10
A1689-zD1z = 7.513.10
SXDF-NB1006-2z = 7.21513.07
GN-108036z = 7.21313.07
BDF-3299z = 7.10913.05
ULAS J1120+0641z = 7.08513.05
A1703 zD6z = 7.04513.04
BDF-521z = 7.00813.04
G2-1408z = 6.97213.03
IOK-1z = 6.96413.03
LAE J095950.99+021219.1z = 6.94413.03

Toelichting:

  1. Aldus Klamer et al., 2005, The Astrophysical Journal 621, L1.
  2. Aldus Willott, Chris J. et al., Four Quasars Above Redshift 6 Discovered by the Canada-France High-z Quasar Survey, The Astronomical Journal (2007), v. 134, pp. 2435-2450.
  3. IOK-1 is het sterrenstelsel met de hoogst gemeten roodverschuiving, dat zeker is.
  4. Dit is de gammaflitser die Swift op 13 september 2008 detecteerde.
  5. Dit betreft een Lyman Break stelsel, waarvan de gemeten roodverschuiving niet geheel zeker is.
  6. Het gaat hier niet om een direct zichtbaar sterrenstelsel, maar om een gravitatielens. D.w.z. dat licht van een sterrenstelsel dat á chter de cluster Abell 1835 ligt door de gravitatiewerking wordt versterkt en afgebogen. Daardoor kunnen wij dit sterrenstelsel met z˜10 zien.
  7. De Kosmische Microgolf-achtergrondstraling, oftewel de Cosmic Microwave Background (CMB). Wat we op de foto zien is op het moment dat de fotonen loskoppelden van de materie, zo’n 379.000 jaar na de oerknal. De roodverschuiving bedroeg toen z=1.089.

O ja en natuurlijk is er altijd nog baas boven baas: tijdens de oerknal zelf was z > 10^10 😯 . Bron: Wikipedia.

Reacties

  1. Geweldig, deze informatiestroom!
    Hoe is de verhouding van z in tegenwoordige tijd?
    z=1.089 na 389.000 jaar na de oerknal.

  2. Z is tegenwoordig 0. Dat wil zeggen op een afstand 0 is de roodverschuiving ook nul. De afstanden tussen de ‘sterrenstelsels’ waren 379.000 jaar na de oerknal zo’n 108.900% kleiner dan de huidige afstanden. Dat wil zeggen dat het heelal zoveel keer geexpandeerd is sinds die tijd. Zie http://cas.sdss.org/dr3/en/proj/basic/universe/redshifts.asp voor meer info hierover.

  3. Whoops, z= 6,7 😉

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.