Le décalage Doppler peut-il rendre différentes les couleurs de deux étoiles à la même distance?

Comme vous le savez, l'effet Doppler peut changer la longueur d'onde de la lumière.

Supposons qu'il y ait deux étoiles à la même distance et à la même température. Si une étoile s'éloigne et que l'autre étoile approche, leurs couleurs seront différentes.

Ce que je veux savoir, c'est quelle est la probabilité que deux étoiles montrent des couleurs différentes à cause du décalage Doppler? En d'autres termes, si deux étoiles à la même distance ont des couleurs différentes, par exemple le bleu et le rouge, est-il sûr de supposer que deux étoiles ont une température de surface différente?

En fait, c'était la question de l'examen final pour Wave & Heat.

Q. Les étoiles émettent un rayonnement dont le spectre est très similaire à celui d'un corps noir idéal. Deux étoiles, de taille identique, sont à la même distance de nous. L'une des étoiles apparaît de couleur rougeâtre tandis que l'autre est très bleue. Choisissez la bonne déclaration.

(a) L'étoile rouge est plus chaude.
(b) L'étoile bleue est plus chaude.
(C) Ils pourraient tous deux avoir la même température de surface.

J'ai lu que certaines étoiles près du centre galactique se déplacent très rapidement. http://en.wikipedia.org/wiki/S2_(star)

Si nous considérons uniquement la distribution de Planck, seul (b) est possible. Je me demande si (c) est également un cas réaliste, ou s'il n'est conceptuellement possible.

light user36437
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0.25 c

$0.25c$

Je dirais que (b) est la bonne réponse. Pour que le décalage Doppler produise un effet significatif (comme décrit), la vitesse relative des deux étoiles doit être proche de celle de la lumière. C'est beaucoup plus grand que n'importe quel autre, même pour S2.

Walter

@Cheeku Le décalage Doppler provoqué par les planètes en orbite n'est-il pas utilisé pour détecter les exoplanètes? Si cette méthode est utilisée, cela impliquerait qu'elle ne nécessite pas que le début se déplace rapidement pour détecter le décalage Doppler.

kasperd

@kasperd Je ne le pense pas dans le sens "ne peut être observé". Je l'entends plutôt dans le sens où la probabilité d'existence d'un tel système à la résolution limite notre support d'instruments est très faible. Désolé pour la confusion.

Cheeku

$10^3 \textrm{km/s}$

z = \frac{v}{c}

$z=\dfrac{v}{c}$

v

$v$

c

$c$

z = \frac{δ λ}{λ}

$z=\dfrac{\delta\lambda}{\lambda}$

(v / c)^{2} \approx 0

$(v/c)^2\approx 0$

$v=3\cdot 10^3 \textrm{km/s}$ $\dfrac{\delta\lambda}{\lambda}=10^{-2}$

$\lambda=555 \textrm{nm}$ $\lambda=550 \textrm{nm}$ $560 \textrm{nm}$

Ce qui a cependant un impact , c'est la rougeur de la poussière . L'une des deux étoiles pourrait être obscurcie par la poussière, contrairement à l'autre, et avoir l'air rougeâtre. Donc, les deux b) et c) sont des réponses possibles.

PS Et en fait, si une étoile "apparaît rougeâtre", c'est probablement l'extinction de la poussière. Les couleurs de température corporelle noires sont bleues, bleuâtres, blanches, jaunes, jaunes, orange ou rouges.

Alexey Bobrick
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