Calcolatore di velocità radiale da effetto Doppler

Inserisca la lunghezza d’onda osservata e il corrispondente valore di laboratorio a riposo nella stessa unità. Il risultato comprende la velocità in metri e chilometri al secondo, insieme agli spostamenti assoluto e frazionario. Un valore positivo indica spostamento verso il rosso e allontanamento; un valore negativo indica spostamento verso il blu e avvicinamento. Lo strumento è adatto a rapidi controlli astronomici quando la velocità misurata è piccola rispetto alla velocità della luce.

Scelga lunghezze d’onda osservata e a riposo coerenti

Parta da una caratteristica spettrale che possa identificare con sicurezza sia nello spettro misurato sia in un riferimento di laboratorio. Inserisca la lunghezza d’onda centrale osservata come observed_wavelength e il valore di laboratorio non spostato come rest_wavelength. I due numeri devono usare la stessa unità. Nanometri, angstrom, micrometri o metri sono tutti validi perché il calcolo usa il loro rapporto; mescolare le unità produrrebbe invece una velocità priva di significato. La lunghezza d’onda a riposo deve essere strettamente positiva ed entrambe le entrate devono essere numeri finiti. Per un risultato scientifico migliore, ricavi il centro della riga adattandone il profilo anziché scegliere un singolo pixel rumoroso. Verifichi inoltre se il riferimento è misurato in aria o nel vuoto. Il calcolatore considera esatti i valori forniti: non stima l’incertezza, non separa righe sovrapposte e non corregge la calibrazione strumentale. Esegua queste operazioni nella riduzione dei dati prima di inserire le lunghezze d’onda.

Comprenda il calcolo Doppler e il segno

Il calcolatore sottrae innanzitutto la lunghezza d’onda a riposo da quella osservata. Divide quindi lo spostamento per il valore a riposo, ottenendo lo spostamento frazionario adimensionale, spesso indicato con z alle basse velocità. Infine moltiplica la frazione per la velocità esatta della luce, 299,792,458 metri al secondo. La relazione applicata è v = c per (lunghezza osservata meno lunghezza a riposo), diviso per la lunghezza a riposo. Se la lunghezza osservata è maggiore, spostamento e velocità sono positivi: la sorgente è spostata verso il rosso e si allontana. Se è minore, entrambi sono negativi: la sorgente è spostata verso il blu e si avvicina. Lunghezze uguali restituiscono velocità zero. Il risultato rappresenta soltanto la componente radiale diretta verso l’osservatore o in senso opposto, non il moto trasversale nel cielo. L’output include metri al secondo, chilometri al secondo e i due spostamenti intermedi, così da poter controllare o registrare il calcolo.

Valuti quando è adatta l’approssimazione non relativistica

Questa capacità usa intenzionalmente la formula Doppler classica non relativistica. È utile quando il modulo della velocità radiale è piccolo rispetto alla velocità della luce, condizione comune in molte misure di stelle, pianeti, sistemi binari e galassie vicine. Con l’aumento dello spostamento frazionario, l’approssimazione classica diverge sempre più dalla relazione Doppler della relatività speciale. Per getti veloci, quasar, galassie lontane o qualunque situazione che richieda accuratezza relativistica, usi un calcolo relativistico e consideri il modello cosmologico di redshift appropriato. Il valore dipende anche dalla calibrazione delle lunghezze d’onda e dalla corretta identificazione della riga. Rotazione e orbita terrestri, posizione dell’osservatorio, coordinate, istante di osservazione, spostamenti gravitazionali e sistema di riferimento possono richiedere correzioni separate. Non viene applicata alcuna correzione baricentrica, eliocentrica o rispetto allo standard locale di quiete. Interpreti l’output come la velocità direttamente implicata dalle due lunghezze secondo questa approssimazione. Lo stesso calcolo deterministico è disponibile tramite API per $0.002 a richiesta.