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Titolo: blue shift solare?

 
Ciao All.
 
esiste una differenza nel redshift misurato su una stella lontana, con 
il sole "alle spalle" o, dopo tre mesi, con il sole in quadratura (alla 
propria destra o alla propria sonistra, a 90 gradi rispetto alla stella 
osservata), per via della distorsione spazio-temporale del sole?
 
se sì, è misurabile?
 
 
 
 
grazie
 
-- 
Oscar M.
Imola

 se sì, è misurabile?
 
Facendo un conticino approssimato basato sul potenziale
gravitazionale (GM/(r*c^2)) mi viene un blue shift di circa
una parte su cento milioni, indipendente dalla posizione del
sole.
Anche se non me ne intendo, ho idea che non sia misurabile.
 
Ciao
Paolo Russo

"Oscar M."ha scritto:
 > esiste una differenza nel redshift misurato su una stella lontana,
 > con il sole "alle spalle" o, dopo tre mesi, con il sole in quadratura
 > (alla propria destra o alla propria sonistra, a 90 gradi rispetto
 > alla stella osservata), per via della distorsione spazio-temporale
 > del sole?
 >
 > se sì, è misurabile?
Non c'è nessun effetto direzione (non è mica la deflessione..).
La differenza c'è rispetto a quello che vedremmo se la Terra fosse
lontana da qualsiasi stella, mentre invece siamo immersi nel campo
gravitazionale del Sole.
 
Paolo Russo ha scritto:
 > Facendo un conticino approssimato basato sul potenziale
 > gravitazionale (GM/(r*c^2)) mi viene un blue shift di circa una
 > parte su cento milioni, indipendente dalla posizione del sole.
Il tuo "conticino" è il solo che abbia senso fare, vita la piccolezza
dell'effetto.
Ci si può anche arrivare più rapidamente, se si conosce la massa del
Sole in unità geometriche (GM/c^2) che vale circa 1.5 km. Essendo
R=1.5x10^8 km, il blueshift risulta quasi esattamente 10^(-8).
 
 > Anche se non me ne intendo, ho idea che non sia misurabile.
Anch'io non so se una variazione relativa di 10^(-8) in una lunghezza
d'onda sia oggi misurabile nelle condizioni ottimali di laboratorio.
Penserei di sì, visto che già un secolo fa si arrivava a 10^(-6).
Sono stato volutamente vago con "condizioni ottimali", sia perché non
sono certo un esperto in materia, sia perché i fatti da tener presenti
per una misura così precisa sono parecchi e non interessa pensarci.
 
Sicuramente le cose sono molto più complicate quando si pensa a
spettroscopia astronomica, dove le sorgenti sono deboli, c'è il
disturbo dell'atmosfera (a meno di non usare un telescopio come Hubble
o addirittura Webb).
Poi le righe degli spettri stellari sono allargate per almeno due
ragioni:
- effetto Doppler dovuto all'agitazione termica degli atomi nella
fotosfera
- allargamento dovuto agli urti tra gli atomi, che disturbano
l'emissione (una spiegazione più precisa sarebbe lunga).
Senza fare conti mi limito a dire che entrambi questi effetti sono ben
maggiori del 10^(-8) di cui stiamo parlando.
 
Ma c'è soprattutto una ragione fondamentale: come si fa a sapere
qual'è la vera lunghezza d'onda emessa dalla sorgente?
Ci sono infatti due ragioni per cui quella che vediamo è modificata,
in più o in meno.
 
La prima ragione è il redshift gravitazionale della stella: la luce
viene emessa dalla superficie e per arrivare a noi deve "salire" nel
campo grav. della stella.
Questo succede anche alla luce del Sole, che ha un redshift di circa
10^(-6).
Nel caso del Sole volendo possiamo correggere l'effetto, perché
conosciamo abbastanza bene sia la massa del Sole sia il suo raggio.
Nel caso di una stella qualunque entrambi questi dati possono essere
poco conosciuti o comunque affetti da significativa incertezza.
Abbiamo quindi un errore sistematico dell'ordine di 10^(-6) ma incerto
magari per il 10%.
Il che impedisce di rivelare il blueshift di 10^(-8).
 
Poi c'è la seconda ragione: l'effetto Doppler dovuto al moto della
stella.
Obiezione: esistono i cataloghi delle velocità radiali, quindi i moti
di molte stelle sono conosciuti!
Già, ma come sono state misurate quelle velocità?
A parte il caso di stelle molto vicine, l'unico metodo è proprio
dall'effetto Doppler. E notate che 10^(-8) è prodotto da una stella in
avvicinamento a 3 m/s. Le velocità delle stelle sono tipicamente
maggiori per almeno 4 ordini di grandezza.
 
Quindi il procedimento sarà piuttosto l'inverso: si metterà il
blueshift (dato per noto) nel mucchio delle correzioni da apportare per
avere una velocità radiale suff. accurata.
Tra queste correzioni la più importante è il moto orbitale della Terra,
che è circa 30 km/s, e va a sommarsi o a sottrarsi al moto della stella,
a seconda di dove questa si trova e della stagione.
Poi c'è la rotazione terrestre, che ammonta a circa 450 m/s
all'equatore.
Molto più piccolo ma non trascurabile è il moto della Terra attorno al
centro di massa del sistema Terra-Luna, che vale (salvo errori) circa 2
m/s.
 
Mi scuserete per questo noioso elenco, ma ho voluto dare un'idea che
quando si parla di misure bisogna fare i conti con tante cose e se non
se ne ha idea si finisce per parlare a vuoto.
-- 
Elio Fabri