实验十五 河外星系红移地测定.doc

《实验十五 河外星系红移地测定.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验十五河外星系红移的测定一、实验目的星系的谱线红移是现代宇宙学的基本观测事实，通过本实习对星系的谱线红移有直观的了解二、实验原理哈勃通过对大量河外星系的视向速度与距离关系的研究，得出哈勃定律，即距离越远的星系，其退行速度越大。哈勃定理v（r）=H0D(式中D为星系的距离；H0为哈勃常数H0=50~100km/sMpc)红移量z=Δλ/λ0(Δλ=λ－λ0；式中λ为天体谱线波长,λ0为实验室静止波长值)天体的视向速度：v（r）=±cz(当z<<1时)(c为光速)(1)当天体的红移量接近1或大于1时要考虑相对论效应，v(r)=(当z≈1或z>1时)(2)三.实习步骤：

2、1．图sh15.1按红移由小到大的次序给出了五个星系的光谱。这些星系分别属于五个星系团的成员，它们是室女、大熊、北冕、牧夫、长蛇星系团。光谱片上有三条光谱，中间的是星系光谱，星系光谱的上下是实验室拍得的比较光谱。在比较光谱的谱线中最右边的谱线波长为λ=386.5nm，中间一条强的谱线波长为λ=447.1nm，最左边的谱线波长为λ=501.5nm。垂直箭头指示的为CaⅡ的H、K线位置（K：393.68nm(右)、H：396.849nm（左））水平箭头符号的长度表示了星系谱线的位移大小。2.利用计算机绘图软件将图放大，用内插法求出每个星系的谱线位移量Δx（用K线和H线分

3、别求，然后取平均值）。首先利用实验室光源的两条谱线波长和距离求出光谱的线色散：(λ0-λ)/Δx,然后分别用计算机测出星系团的H线或K线与离它最远的那条实验室光源波长λ0=501.5nm的距离：Δx1(H线λ=396.8nm）与Δx2(K线λ=393.37nm)。将测量值乘以线色散即可求出Δλ值。3.求出每个星系的红移量Z==4.求出每个星系团的红移速度v(r)(km/s)，考虑z<<1和z≈1或z>1两种情况。5.求出每个星系的距离(以Mpc为单位)，并用求出的星系距离与图中所标距离进行比较,估计误差的大小和产生原因。图sh15.1五个星系的光谱图,谱线有明显的红

4、移