Efecto Doppler : trazador de velocidades

El espectro adjunto muestra la línea de 21cm del hidrógeno de una galaxia lejana.

1) Estimar la velocidad de alejamiento global de la galaxia y su distancia (con ).

2) ¿A qué posición ha sido medida la línea de (en reposo : 486 nm) de esta galaxia?

3) Estimar la velocidad de rotación media de la galaxia (precisar el criterio de medida).

El espectro adjunto muestra la línea Lyman alfa de un quasar muy lejano (longitud de onda en reposo : 121.6nm). Abscisas: longitud de onda en nm; ordenadas : flujo en unidades arbitrarias.

1) Estimar el desplazamiento espectral del quasar

2) Traducir el desplazamiento espectral en velocidad de alejamiento.

Los quasares son fuente extremadamente luminosas y lejanas ( ) cuyo diámetro aparente no es medible. Pueden emitir un espectro continuo con algunas líneas de emisión. Las nubes frías de gas intergaláctico que se encuentran en la línea de mira trazan su presencia por un espectro de líneas de absorción.
Como el constituyente principal del gas intergaláctico es el hidrógeno, cuyo espectro es perfectamente conocido (líneas , ...), es posible identificar para cada nube su desplazamiento al rojo y su profundidad óptica. Para realizar tal estudio es necesario un espectrómetro de alta resolución.
El quasar HE 2217-2818 tiene un bosque de líneas en absorción que corresponde a nubes de hidrógeno en la línea de mira (consultar programa basado en los dados del instrumento UVES del VLT. Las abscisas representan la longitud de onda en nm y las ordenadas el flujo en unidades arbitrarias).

1) Determinar las principales líneas de absorción y deducir el desplazamiento espectral de las nubes. Se supone que la línea en reposo es la línea con longitud de onda en reposo de . Deducir las velocidades de escape.

2) ¿ Qué información nos proporciona la profundidad optica de la nube (obtenida a partir de la profundidad de la línea) y qué se puede deducir de ella?