1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Noto che ancora v'è un po' di confusione riguardo al redshift.
Ero già intervenuto sulla questione del 2012 in margine ad una lunga discussione che non ha più contributi da molto tempo. Per evitare di riesumarla, non essendo il redshift il centro di essa, apro questa.
Spesso gli stessi libri divulgativi non chiariscono la cosa; potrei citare libri di importanti astrofisici stellari in cui redshift cosmologico e redshift doppler sono confusi (ciò, ovviamente, non sminuisce il lavoro di costoro come stellari, ma evidenzia che non si sono occupati di strutture a larga scala e di cosmologia. Un violoncellista virtuoso non è necessariamente bravo flautista).

Sono attualmente considerati tre tipi di redshift (non posso certo escludere che possano esisterne altri non ancora noti o ipotizzati):

- Doppler. E' il redshift dovuto al moto relativo tra sorgente e osservatore. Esempi di siffatto Redshift si hanno nelle osservazioni eliosismologiche o anche nell'osservazione moti delle galassie del sistema locale, per dirne solo alcuni. Ovviamente, oltre al Redshift doppler vi è il blueshift doppler (la galassia a noi più vicina, M31, presenta infatti blueshift.

- Gravitazionale, dovuto alla dilatazione del tempo in un campo gravitazionale. E' estremo nei pressi di un buco nero, ma esiste anche in prossimità della superficie terrestre, pur molto, molto ridotto (però sufficientemente ampio da richiedere correzioni al calcolo del tempo degli orologi atomici a bordo dei satelliti delle costellazioni GNSS, cioè GPS, GLONASS, Galileo e BeiDou).

- Cosmologico, dovuto all'espansione dello spazio. Quando ci parla di galassie lontane (ma anche di quelle del Superammasso Locale) ci si riferisce a questo.

Hoyle contestava l'interpretazione come cosmologico (o quantomeno come interamente cosmologico)del redshift osservato per i quasar ritenuti più distanti (quindi non altrettanto distanti nella sua visione).

Per evidenziare come redshift Doppler e cosmologico siano assolutamente diversi e non debbano mai essere confusi, basta considerare un ipotetico modello di universo caratterizzato da espansione per un periodo di tempo limitato e quel che avvien ad un segnale che parte in un istante t1 < t_in e giunge all'osservatore in un istante t2 > t_fin, con t_in e t_fin istanti di inizio e fine del processo di espansione (che assumiamo essere limitato, cioè non "inflazione-like" per evitare problemi inerenti al concetto stesso di tempo, che è meglio non affrontare subito). Non c'è alcun moto relativo tra sorgente e osservatore, né alla partenza, né all'arrivo, quindi il contributo Doppler è nullo. Il redshift, tuttavia, esiste perché lo stiramento dello spazio (e quindi del fotoncino che ha viaggiato) è avvenuto.

Ho dato un'occhiata all'articolo "Redshift" su Wikipedia in inglese e lo approvo: è ben fatto. Non trovo invece soddisfacente quello in italiano (voce "spostamento verso il rosso") e quindi non lo consiglio. A proposito della voce in italiano, se altri due o tre forumisti volonterosi mi dessero una mano per dividerci i compiti, proporrei di sistemarlo noi (non ho il tempo per farlo da solo). Che ne dite?

Dunque come si distingue il redshift doppler da quello cosmologico ?

_________________
e ho visto i raggi b balenare nel buio

Bravo GTBL...
punti il dito su uno degli argomenti più discussi dell'intera moderna Cosmologia.

Tuttavia, parlando di quello cosmologico,
non ben si comprende, se si esclude il sol punto di vista matematico (esiste tanto di dimostrazione), come la lunghezza d'onda possa "stirarsi" nello spazio che cresce in misura uguale e contraria alla direzione della propagazione della radiazione elettromagnetica ( e molti si chiedono perché mai dovrebbe?).

Non so se sono stato chiaro... ma non credo che sia così immediata la sua comprensione, o per lo meno lascia ampi spazi ad interpretazioni che generano solo confusione. Quello cosmologico potrebbe quindi sembrare più che altro... un "artifizio"

Anche se poche, in relazione alla maggioranza delle osservazioni, esistono tuttavia prove FOTOGRAFICHE e quindi tangibili che la metodologia basata sul valutazione dei redshift conduce in molti casi a notevoli contraddizioni.

Ricordo che uno degli astronomi più brillanti dei nostri tempi, nutriva forti dubbi sull'efficacia della metodologia basata sul Red Shift.

Saluti

Sinceramente, non comprendo dove sia la difficoltà.
Se si ipotizza che vi sia espansione dello spazio, vi è espansione di tutto. Ad esempio, vi è l'espansione della pancia di chi scrive (anche se temo che l'interpretazione cosmologica del fenomeno sia di ordine superiore rispetto a quella di altra origine).

Diverso, ovviamente, è se uno ritiene (sulla base di qualcosa) che non vi sia espansione o non vi sia mai stata. Nel suo caso l'interpretazione sarà diversa.

Non comprendo perché devi alludere alla direzione di propagazione. L'espansione è generale.

Per Cristiano: in taluni casi è facile distinguere, in altri no. M31 è vicina, la componente cosmologica è trascurabile rispetto alla Doppler (e infatti si ha un blueshift). Assunto un modello di universo in espansione (e fatte anche altre assunzioni, su cui tornerò, in questo momento non posso farlo), il redshift di oggetti sufficientemente lontani è interpretato come cosmologico. Sottolineo la questione della modello-dipendenza. Ciò che si osserva è il redshift; sta a noi interpretarlo.

grazie, molto interessante. aspetto le prossime puntate.

ti aiuterei volentieri per wikipedia, ma non ho le competenze necessarie... potrei occuparmi della voce violoncellisti che sono anche flautisti (ne conosco una ) ma di argomenti scientifici è meglio che se ne occupino altri

_________________
dovrete espellere anche me

In uno spazio "stazionario" una sorgente che si allontana caratterizza l'osservazione con un conseguente effetto Doppler.
In uno spazio-tempo che si dilata mentre gli oggetti sono stazionari (almeno in una certa scala ), la conseguenza dell'osservazione è un effetto che non necessariamente tiene conto della espansione che avviene in una determinata direzione.

Se lo spazio si espande e quindi "tutto si espande"... come dire... potrebbe sembrare anche solo un assunto.

Condivido il pensiero in cui l'effetto esiste ed è tangibile e che altra cosa, è invece una sua precisa interpretazione.

Saluti

Invito a leggere quanto riportato in questa pagina, dov'è spiegato il concetto di coordinate comoventi.

La Natura, in genere, è semplice. Ciò non vuol dire che la sua descrizione sia semplice. Vuol dire invece che, tra due modelli, in genere quello che si avvicina maggiormente alla realtà è quello che necessita di minori ipotesi ad hoc e che richiede minori adattamenti (meglio se non ne richiede alcuno) quando si osserva un fenomeno nuovo. Pensiamo alla CMB e alle modifiche che essa ha imposto al modello dello stato stazionario quando invece essa appare come naturale conseguenza dell'espansione nei modelli, appunto, ad espansione (semplifico qui in maniera brutale e quasi taccio sulle conseguenze dell'uniformità, a meno di fluttuazioni, della CMB, che è una delle ragioni per la quale è stata invocata l'inflazione).
Il modello del big-bang caldo con inflazione (ho detto "modello" ma avrei potuto usare il plurale) ha avuto successo al punto da divenire il modello di riferimento, pur presentando alcuni difetti, per via della minor richiesta di raffinamenti e ipotesi ad hoc man mano che si trovano fenomeni nuovi, non necessariamente relativi all'universo a larga scala ma anche inerenti alla fisica subnucleare.
Ciò non vuol dire che esso sia necessariamente "giusto". E' un modello indubbiamente ragionevole e "semplice", buon candidato a descrivere l'evoluzione dell'universo, o almeno ad essere una base di partenza per una descrizione più generale, ammesso che questa esista. Il problema dei principali modelli alternativi è che richiedono più assunzioni, soprattutto allorquando vogliamo interfacciarli alla fisica subnucleare.

Se uno vede schierate in pista due vetture, una delle quali è una Ferrari da gran turismo e l'altra è una Panda con ruote anteriori di bicicletta e posteriori da camion, con una cisterna piena di acqua sul tetto e con motore prelevato da altra vettura, si immagina, se non altro per questioni estetiche, che la sfida nel fare un paio di giri veda vincere la Ferrari. La cosa non è detta, la Panda potrebbe infatti esser stata elaborata in modo imprevisto e prevalere, ma è probabile che a vincere sia la vettura "esteticamente vincente".

Nella gara da te citata posso dirti che non é detto , dipende dalle regole della gara. Se fosse una gara di stunt magari la ferrari sarebbe sfavorita.
Graficamente il redshift cosmico fotografato é differente dal redshift doppler ?
Gli spettri sono differenti? O sono uguali e noi li interpretiamo differentemente?

_________________
e ho visto i raggi b balenare nel buio

Grazie GBTL delle precisazioni.

Come ben dici, queste precisazioni e queste spiegazioni sono insite nel modello cosmologico di riferimento. Non ha senso contestarle prendendole in esame in un altro modello.

C'è qualcosa che mi lascia perplesso, però, a livello filosofico. Se non siamo in un sistema che si espande, come facciamo ad accorgercene? Non dovremmo "uscire dal sistema" per poter osservare il fenomeno?


Kapp

_________________
De kappellatis non disputandum est

Stelle già dal tramonto ci confondono il cielo a frotte, nubi meticolose nell'insegnarti la notte
Telescopi: Reginato Supermaser 20", CPC11, pentax 105 e 75.
Oculari: pentax xw, Nagler, Delos, takahashi tpl, zoom Svbony 3-8 e 8-20
Torretta binoculare maxbright 2 e televue binovue.

credo che sia proprio in virtù della presenza del redshift che si ipotizzi (postuli?) l'espansione del sistema.

_________________
dovrete espellere anche me