天体的红移和蓝移(天文学上红移)
天文学家曾经观察过像蓝移和红移这样的紫移吗？
紫移一直在发生。我们称之为蓝移。一颗恒星发出光，在地球上所观察到的光的颜色取决于恒星相对于地球的运动。如果一颗恒星正在向地球移动，它的光就会偏移到光谱上更高的频率段(光谱的绿色/蓝色/紫色/紫外线/x射线/伽玛射线端)。更高的频移称为“蓝移”。
图解：红移图，蓝移并不意味着物体最终变成蓝色的。它只是意味着整个频谱的频率向上移动。注意，这是一个示意图，而不是实际数据。公共域图像，来源:Christopher S. Baird。
一颗恒星向地球移动的速度越快，它的光就会偏移到更高频率。相反，如果一颗恒星正在远离地球，它的光就会偏移到光谱上的较低频率(朝着光谱的橙色/红色/红外/微波/无线电方向)。这种频移被称为“红移”。 一颗恒星远离地球的速度越快，它的光偏移到更低频的颜色。这种效应被称为“多普勒频移”。 当救护车向你驶来的警笛是高音的，当救护车经过你并离开你时，它就会变成低音，这也是同样的原理。多普勒频移也用于警用雷达测速，根据无线电波从车上反弹时的频率变化来测量你的车开得有多快。
图解：光波在重力场上向上移动（由下面的黄色星产生）的引力红移。在这张图中效果被极大的夸大了。
“当一个发出光的物体——或者任何电磁辐射的物体——朝着某人移动时，它发出的光的波就会被压缩，波长变短。相反，当物体远离时，它发出的光的波长就会增加。对于可见光，光谱中越蓝的部分波长越短，光谱中越红的部分波长越长。因此，如果光源朝向观察者运动，多普勒效应被称为“蓝移”，如果光源远离观察者运动，多普勒效应被称为“红移”。 物体移动得越快，蓝移或红移的强度也越大。”
图解：上图右侧为遥远的星系在可见光波段的光谱，与图左侧太阳的光谱比较，可以看见谱线朝红色的方向移动，即波长增加（频率降低）
天文学家只需观察恒星发出的光的颜色，就可以利用多普勒频移计算出恒星相对地球的运动速度。如果光源的运动是正确的，光的任何光谱颜色都可以转换成其他光谱颜色。因此，如果一束橙色的光发生了蓝移，并不意味着它的最终颜色是蓝色。它仅仅是意味着它的最终颜色向着光谱的蓝色端偏移了; 也就是说，它的颜色在频率上发生了变化。
图解：光源相对观测者的运动导致红移和蓝移
一束橙色的光发生了频移，结果变成黄色的光，也是发生“蓝移”了。同样的一束橙色的光发生频移，最后变成了紫光，它也是发生 “蓝移”了。相比之下，一束紫光发生频移，最终变成橙色的光，它是发生“红移”了。当涉及到多普勒效应时，“红移”应被称为“下移”，“蓝移”应被称为“上移”。 举个栗子，如果一束紫外线(频率比蓝色高的光)的频率向上偏移，那么它最终就是x射线，我们仍然称它为蓝移，即使它实际上已经远超了蓝色。只有当你把“蓝移”理解为“向上偏移”而不是“向蓝色偏移”时，这种情况才有意义。
图解：由中子星造成的引力红移的图解表示。
现在一个有趣的问题出现了。我们把下移称为“红移”，因为红色是可见光的底层颜色。红色是彩虹的第一道颜色。根据这种推理，我们应该把向上偏移称为“紫移”，因为紫色是可见光顶部边缘的颜色。紫色是彩虹的最后一道颜色。但是我们并没有这样就命名。我们依旧把向上偏移称为蓝移，而不是紫移。这是为什么呢? 原因是人类看紫色不是很清楚。尽管从技术上讲，人类可以看到紫色，因此它是可见光光谱上边缘的颜色，但我们肉眼看得不是很清楚。因此，蓝色实际上是肉眼可见光谱的上边缘。这就是为什么向上偏移被称为蓝移。这种令人困惑的状态似可以避免，但事实是，将蓝色定义为可见光谱的上边缘正是人类经验的一部分。
图解：2度视场星系红移巡天资料最精华的资料
天空在任何时候都包含所有颜色的光，在一天中的不同时间将其光峰值变成一种颜色。从科学上讲，天空的峰值颜色从日出到中午的顺序依次为：红外，红色，橙色，黄色，绿色，蓝色，紫色，紫外线。但是人类从日出到中午都会体验到天空的颜色：红色，橙色，黄白色，白色，蓝色。科学的天空色彩与人类体验之间的差异归因于以下三个事实：
1）我们的眼睛看不见紫外线和红外线；
2）我们的眼睛看不清楚紫色；
3）我们的眼睛几乎均匀的看到所有的颜色并混合为白色。
就我们对天空的体验而言，光谱的颜色似乎从红色开始，到蓝色结束。同样的道理也适用于白炽火焰，比如篝火或蜡烛上的火焰。科学上，火焰的颜色从低到高依次为:红外线、红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色、紫外线。但人类肉眼观察到的火焰颜色从最冷到最热变化为红色，橙色，黄白色，白色，蓝色。所以从日常经验来看，蓝色似乎是可见光谱的上端，尽管从技术上讲我们可以看到的顶端应该是紫色。这就是为什么向上的多普勒频移被称为蓝移。因此，“紫移”与“蓝移”的意思是一样的:向上偏移。
图解：哈勃超深场中的高红移候选星系
利用多普勒频移，天文学家得以进行一些有趣的观测。一般而言，观察到来自我们所在的本星系群之外的恒星的光都会发生红移。而且，一颗恒星离我们越远，它的光的发生红移的量就越大。这一事实表明，我们的宇宙正在膨胀，我们所在星系群之外的所有恒星都在远离我们而去。同样的，当一颗恒星在旋转时，恒星的一条边相对于它的中心向我们移动，而另一条边则在远离我们。结果，观察该恒星会发现一个边缘的光稍微红移，而来自另一个边缘的光则稍微蓝移。天文学家可以利用这两个频移来计算恒星旋转的速度。同样的方法也可以用来计算星系旋转的速度。
相关天文知识
重力红移（Gravitational redshift）或称重力红位移指的是光波或者其他波动从重力场源（如巨大星体或黑洞）远离时，整体频谱会往红色端方向偏移，亦即发生“频率变低，波长增长”的现象。
图解：质量庞大的星球上所发出的光远离星球时，会发生红位移——从蓝色偏到红色。
最早的证实：1959年庞德-雷布卡实验展示了谱线重力红移的存在。此由哈佛大学莱曼物理实验室的科学家所记载。
多普勒效应是波源和观察者有相对运动时，观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细（即频率变高，波长变短），而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉（即频率变低，波长变长），就是多普勒效应的现象，同样现象也发生在私家车鸣响与火车的敲钟声。
图解：天鹅周围水流的多普勒效应
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. wtamu -青帮大佬
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