천문 지1 외계행성계탐사 부분에서 도플러효과와 적색편이

[메리메리]

------♡ 서로 배려하는 물화생지 ♡------ (지우지 마세용)

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------♡ 서로 배려하는 물화생지 ♡------ (지우지 마세용)

고등학교 지구과학1에서 외계행성계탐사 방법 중 하나로 중심별의 시선속도 변화로 인한 도플러 효과가 소개되는데요,

중심별이 2번 그림과 같은 위치에 있을 때 적색편이값이 최대, 4번 그림과 같은 위치에 있을 때 청색편이값이 최대인 걸로 나오잖아요. 그런데 다들 아시다시피 보통 도플러 효과 설명할 때 중심별이 관측자로부터 멀어지면 전자기파의 파장이 길어지고, 가까워지면 파장이 짧아진다고 설명하는데 아래 그림에서는 중심별이 관측자로부터 가장 멀 때 흡수선의 파장이 가장 긴 게 아니라 2번과 같이 중심별이 최대 시선속도를 가지며 관측자에게서 멀어지는 지점에서 가장 길게 나타나죠.

그리고 시선속도값이 0일 때, 즉 중심별이 가장 멀리 있을 때와 가까이 있을 때 모두 흡수선의 파장값이 람다제로인데 거리가 멀수록 전자기파의 파장이 길어진다는 설명과 상충되어 혼란스럽네요.

거리가 멀수록 전자기파 파장이 길어진다라고 설명하는 게 잘못된건지, 아니면 아래 그림에서 1번과 3번에서 흡수선의 파장을 같게 표시한 게 잘못된건지, 어찌하면 명쾌하게 설명 가능할까요?

[합격 가주아]

시선방향으로 멀어지면 파장이 증가합니다! 3번의 경우 시선방향 속도 변화는 0이기 때문에 편이량도 0라서 정지파장과 같습니다

[메리메리]

네 2번에서 3번으로 중심별이 이동할 때도 시선방향으로 멀어지는 중인데 2번에서의 흡수선 파장보다 3번에서의 흡수선 파장이 더 짧은 것이 설명이 안되어 질문 드렸습니다. 중심별의 공전궤도 상에서 2번과 3번 위치의 중간에 중심별이 있을 때 흡수선은 어디쯤 나타날까요?

[불사]

거리가 멀수록 파장이 길어지는게 아니라 상대속도와의 차이로 진동수가 변하는겁니다. 그림에서 2에서 3으로 갈때는 서로간의 상대속도가 점점 줄어드니 파장의 길이가 2번에서 제일 길다가 점점 줄어 상대속도가 0인 3번자리에서 람다0가 되고 다시 4번으로 다가가면 상대속도가 가까이 오는거니 파장이 짧아집니다.

[메리메리]

네 우선 거리가 멀수록 파장이 길어진다는 설명이 잘못된 거였군요. 상대속도라는 게 뭔지 구체적으로 여쭤도 될까요? 시선속도 말씀하시는 걸까요?

[불사]

서로 가까워지는 속도가 빠르면 빠를수록 파장이 더 짧게되고 서로 멀어지는 속도가 빠르면 빠를수록 더 길게됩니다.

[메리메리]

네 이해됐습니다. 감사합니다.