天体の後退速度の測定について

質問

天体の後退速度は、天体からの光のスペクトルの吸収線の赤方偏移に基いて、測定されているというのを聞きました。

また、そのスペクトルの吸収線は、元素の電子軌道の遷移エネルギー準位に対応していると聞きました。

そこで、質問なのですが、

質問１．
（Ａ）天体の後退速度の測定には、その天体の重力の影響による「遷移エネルギー準位」の変化は、考慮されているのでしょうか？
（Ｂ）あるいは、考慮されていないのでしょうか？

質問２．
質問１で（Ｂ）の場合、それは、
（Ｃ）「遷移エネルギー準位」が重力の影響によって変化しないことが確かめられているので、考慮する必要がないため？、
（Ｄ）「遷移エネルギー準位」が重力の影響によって変化しないと考えられているため？、
（Ｅ）「遷移エネルギー準位」が重力の影響によって変化するか否かは不明だが、変化したとしても、天体の後退速度の測定には影響を及ぼさない程度であると考えられているため？、
（Ｆ）その他のため？、
なのでしょうか？

知っている方がおられたら、教えていただけると、ありがたいです。

（何かおかしなことをいっている、意味不明の場合は、無視してください。「分かっていれば、質問しない」→「質問しているということは、よくわかっていない」ということで、ご容赦ください。）

よろしく、おねがいします。

回答No.2

eatern27 · ベストアンサー

すいません。誤植訂正。

(誤)
理論上は遷移エネルギーは極めてわずかに変化するという結論にはなるでしょうが、その変化は実験誤差や遷移エネルギー自体のゆらぎの方が遥かに大きいので、重力による遷移エネルギーはないと考えて差し支えありません。

(正)
理論上は遷移エネルギーは極めてわずかに変化するという結論にはなるでしょうが、その変化は実験誤差や遷移エネルギー自体のゆらぎよりも遥かに小さいので、重力による遷移エネルギーはないと考えて差し支えありません。

お礼

ありがとうございます。

＞質問1：(B)考慮しません
＞質問2：何を以て「変化する・しない」と使い分けるかにも依るでしょうが、実用上は(D)が近いかな。
　　　↑
ありがとうございます。

＞理論上は遷移エネルギーは極めてわずかに変化するという結論にはなるでしょうが、その変化は実験誤差や遷移エネルギー自体のゆらぎの方が遥かに大きいので、重力による遷移エネルギーはないと考えて差し支えありません。
　　　↑
ありがとうございます。感謝です。

ありがとうございます。

回答No.5

中村 拓男（@tknakamuri）

AN04です。ちょっと補足
三角測量による距離測定ですが、現在地上から
は1000光年が限界。
去年天文位置測定衛星ガイアを欧州宇宙機関が打ちあげ
この限界が一挙に銀河中心まで伸びました。

日本でもまだだいぶ先ですが、2020年代にJAXAが
位置観測衛星ジャスミンを打ち上げるようです。

お礼

ありがとうございます。

＞・・・補足・・・2020年代にJAXAが位置観測衛星ジャスミンを打ち上げるようです。

ありがとうございます。

回答No.4

中村 拓男（@tknakamuri）

スペクトル吸収線の赤方偏移は太陽でさえ観測されています。
もちろんこの赤方偏移はエネルギー準位の変化ではなく、
光が星の重力から脱出するときに周波数が下がる現象の方です。

星の距離測定は3万光年くらいまでは地球の公転直径を利用した三角測量。
それ以上は変光星を利用した観測で300万光年まで。
それ以上は銀河の明るさや超新星などを利用します。

数百万光年程度では星の固有運動のドップラ一効果の方が大きく、
宇宙膨張の赤方偏移は距離測定には使えません。
赤方偏移を利用するのは10億光年くらいからで、このあたりではもう
宇宙膨張の赤方偏移が星の重力による赤方偏移よりはるかに大きいので
重力の影響を考える必要はありません。

お礼

ありがとうございます。

＞スペクトル吸収線の・・・太陽・・・の赤方偏移はエネルギー準位の変化ではなく、光が星の重力から脱出するときに周波数が下がる現象
　　　↑
ありがとうございます。

＞星の距離測定は3万光年くらいまでは・・・
　　　↑
ありがとうございます。

ありがとうございます。

回答No.3

tadys

重力の大きさは電磁力の大きさに比べると３６桁も小さいので「遷移エネルギー準位」に影響があったとしてもその影響を検出するのはほぼ不可能。
http://kai-kuu.jugem.jp/?eid=826

中性子星やブラックホールのように重力の強い天体では重力場による赤方偏移が観測できます。
http://indico2.riken.jp/indico/getFile.py/access?contribId=33&sessionId=4&resId=0&materialId=slides&confId=1296

お礼

ありがとうございます。

＞重力の大きさは電磁力の大きさに比べると３６桁も小さいので「遷移エネルギー準位」に影響があったとしてもその影響を検出するのはほぼ不可能。
　　　↑
ありがとうございます。
これは、（Ｄ）又は（Ｅ）ということですよね。ありがとうございます。

＞中性子星やブラックホールのように重力の強い天体では重力場による赤方偏移が観測できます。
＞http://indico2.riken.jp/indico/getFile.py/access?contribId=33&sessionId=4&resId=0&materialId=slides&confId=1296
　　　↑
ありがとうございます。
（これは、「電子軌道の遷移エネルギー準位」の重力による影響を検出するのはほぼ不可能ということですし、また、中性子星やブラックホールでは、原子は原子の形態ではなくなっている？ので、「電子軌道の遷移エネルギー準位」とは別の話の参考として、教えていただいているのですよね？（違ってたら、すみません）。ありがとうございます）

ありがとうございます。

回答No.1

eatern27

質問1：(B)考慮しません
質問2：何を以て「変化する・しない」と使い分けるかにも依るでしょうが、実用上は(D)が近いかな。

理論上は遷移エネルギーは極めてわずかに変化するという結論にはなるでしょうが、その変化は実験誤差や遷移エネルギー自体のゆらぎの方が遥かに大きいので、重力による遷移エネルギーはないと考えて差し支えありません。