Representação do efeito doppler em uma estrela
O efeito doppler se trata de um efeito que ocorre com ondas, tanto mecânicas quanto eletromagnéticas. Ele se baseia na mudança do comprimento de onda de uma onda em função da velocidade da sua fonte. Para este efeito, quando uma fonte, como uma estrela, se aproxima do observador, o comprimento de onda diminui, e quando a fonte se afasta, o comprimento de onda aumenta. Como exemplo prático para o efeito doppler, é possível falar sobre uma ambulância, com a sirene ligada, que passa por você a uma alta velocidade. Quando essa ambulância se aproxima de você, do seu ponto de vista, o som da sirene vai se afinando e se tornando mais alto, porém quando a ambulância se afasta de você, esse som vai engrossando e sumindo.
Estrelas e galáxias
Na astronomia, para estrelas e galáxias, há uma consequência aparente que pode ser observada. Essa consequência é chamada de blueshift (desvio para o azul), e redshift (desvio para o vermelho), representadas na imagem acima. O blueshift e o redshift ocorrem devido ao afastamento ou aproximamento dessas fontes em relação a nós. Como sabemos, no espectro eletromagnético, dentro das ondas eletromagnéticas que podemos enxergar, as ondas com um comprimento de onda maior tendem ao azul, e as de comprimento de onda menor, tendem ao vermelho, e por este motivo, quando fontes de luz visível sofrem do efeito doppler, há essa consequência do blueshift, e do redshift. Esse desvio de cor pode ser descrito matematicamente, representado na fórmula a seguir, e podendo ser positivo (redshift), ou negativo (blueshift).
Apenas como uma observação para esta fórmula, a variação do comprimento de onda é dada pelo comprimento de onda da fonte observada, menos o comprimento de onda daquela raia determinada, observado em laboratório.
Sistemas binários
Uma das grandes aplicações do efeito doppler na astronomia, são nos cálculos com sistemas binários. Como as estrelas em sistemas binários se movem uma ao redor da outra, o efeito doppler pode ser observado, já que em um momento, uma das estrelas se aproxima de nós, observadores, enquanto a outra estrela se afasta, e em outro momento, o contrário é observado. Assim, há a possibilidade de se analisar o blueshift e o redshift de cada estrela no sistema, e descobrir as suas velocidades, e portanto, suas massas, já que em um sistema binário, a divisão entre a massa de uma primeira estrela, pela massa de uma segunda estrela, é igual a divisão da velocidade da segunda estrela pela velocidade da primeira estrela, desta forma:
http://astro.if.ufrgs.br/
http://www.if.ufrgs.br/
http://www.fisica.seed.pr.gov.br/
http://www2.eca.usp.br/
Vídeo do curso de Astronomia da Univesp