怎样区分引力红移和多普勒红移

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/07 23:13:53

怎样区分引力红移和多普勒红移
二者都能使光线产生红移,那么我们怎样根据观测到得光谱判断出是由哪种效应引起的红移呢?
楼下没回答到点子上，举个例子，比如类星体光谱有巨大的红移，那么我们怎样判定它是由于类星体高速远离我们引起的还是由于它具有超大质量引起的呢？
即怎样从光谱图上区别二者。
大质量天体当然能产生引力红移了。

就点光源而言,单由引力引起的红移与单由高速退行引起的多普勒红移在光谱上是不可区分的.
那为什么我们知道类星体的红移光谱是由退行引起的呢?其实最开始也有一部分天文学家认为那是引力红移,但找不到令人信服的机制统一解释此引力红移与类星体特有的强射电等性质.现在普遍的观点认为类星体就是巨黑洞及其吸积盘,这一模型能够统一解释类星体的所有主要特征,因而得到大多数人的认可.
巨黑洞典型的大小量级是1光时（即光走1小时的距离,约为太阳系的大小）,其视界表面发出的光在远处得到的红移量是无穷大（其实就是无光发出）,但随着远离黑洞,相应的红移量急剧下降.我算了一下,假设巨黑洞的视界半径为1光时,那么在距离巨黑洞中心1.1光时位置处发出的光在远处得到的红移量是2.32,1.3光时位置处发光的红移量是1.08,1.6光时位置相应的红移量是0.63,2光时的红移量是0.41,1光天（光走1天的距离）对应的红移量是0.022,1光月对应的红移量是万分之7,1光年对应十万分之6.
类星体巨大的光亮不是源于巨黑洞本身,而是它那巨大的、可达上千光年范围的吸积盘.不论从理论计算上,还是实际观测上,都得出类星体在可见光光谱波段的光能主要来自吸积盘几个光月的范围内.而上段中已给出1光月对应的红移量是万分之7,这就是说,类星体光谱中引力红移的贡献只有万分之几.因此,类星体的巨大红移量中的绝大部分只能源于多普勒红移.
巨黑洞发光与白矮星或中子星发光有很大不同,后两者可以直接从其表面发光,因而光谱中的红移量可以就是其表面对应的引力红移,但巨黑洞是在它外面很远的地方发出主要光能的,而那里的引力红移量很小.

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