このツールについて
「赤方偏移・後退速度計算ツール」は、銀河の赤方偏移を、どれだけ速く後退しているか、そしておおよそどれだけ遠くにあるかに変換します。赤方偏移 z を直接入力するか、スペクトル線の観測波長と静止(実験室)波長を与えると z が算出されます。
赤方偏移 z = (λ_observed − λ_rest) ÷ λ_rest です。低赤方偏移での後退速度は v = c × z で、相対論的ドップラー形 v = c × ((1+z)² − 1) ÷ ((1+z)² + 1) は大きな z でも速度を光速未満に保ちます。ハッブル距離 = v ÷ H₀ で、ハッブル定数 H₀ は既定で 70 km/s/Mpc、任意の値に調整できます。
光速は 299,792.458 km/s とし、距離はメガパーセクと百万光年の両方で報告されます。これらは完全な ΛCDM モデルではなく単純な宇宙論的推定ですが、赤方偏移・速度・距離の間の中心的なハッブルの法則の関係を捉えています。すべてはブラウザ内で計算されます。
よくある質問
赤方偏移 z とは何ですか?
スペクトル線がより長い波長へどれだけ引き伸ばされるかを測ります: z = (観測 − 静止) ÷ 静止。正の z は光源が遠ざかっている(赤方偏移)ことを、負の z は近づいている(青方偏移)ことを意味します。
いつ相対論的速度を使うべきですか?
小さな z(約 0.1 未満)では v = cz が正確です。z が大きくなると cz はやがて光速を超えるため、後退速度を物理的に c 未満に保つために相対論的ドップラー式が使われます。
ハッブル距離はどう推定しますか?
ハッブルの法則により、距離 = 後退速度 ÷ H₀ です。H₀ = 70 km/s/Mpc なら結果はメガパーセクで、百万光年でも表示されます。H₀ を変えると距離は反比例して変化します。
宇宙論的な(高 z の)銀河にこれを使えますか?
有用な初期推定は得られますが、非常に遠い銀河には膨張の歴史とダークエネルギーを考慮した完全な宇宙論モデルが必要です。ここでの高 z の距離は近似的なハッブルの法則の値として扱ってください。