¿Por qué no se corren todas las líneas, sino solo algunas?

En realidad todas las líneas de una misma estrella se corren en la misma magnitud relativa Δλ/λ. Aquí se desplaza todo el dibujo. La sensación de que «solo se movieron algunas» suele venir de comparar elementos distintos o de detalles del espectro que se funden.

¿Se ve por Doppler cualquier movimiento de la estrella?

No: solo la componente a lo largo de la visual, la velocidad radial. El movimiento transversal no da corrimiento Doppler; se mide de otro modo (movimiento propio, paralaje).

¿Cuándo falla la aproximación Δλ/λ ≈ v/c?

Cuando la velocidad es una fracción apreciable de c. Entonces hace falta la fórmula relativista. Para sistemas planetarios y estrellas cercanas basta la aproximación lineal.

¿De dónde se conoce la longitud de onda «de partida»?

De los espectros de laboratorio: cada elemento tiene su propio conjunto de líneas. Al comparar la longitud de onda observada con la de laboratorio se obtiene Δλ y, de ahí, la velocidad.

Líneas espectrales y efecto Doppler

Las líneas de absorción sobre el continuo se corren con la velocidad radial (Δλ/λ ≈ v/c).

Sobre el modelo

Las líneas espectrales de absorción sobre el continuo se corren por el efecto Doppler si la fuente se mueve a lo largo de la visual. Al alejarse crecen las longitudes de onda (corrimiento al rojo); al acercarse, bajan (corrimiento al azul). Fórmula no relativista para la luz: Δλ/λ₀ ≈ v/c, donde λ₀ es la longitud de onda de laboratorio, v la velocidad radial (positiva al alejarse) y c la velocidad de la luz. Importa el corrimiento relativo Δλ/λ, no el absoluto Δλ. Las líneas son nítidas y el continuo es suave; no entran el ensanchamiento por presión, la rotación ni la turbulencia. La aproximación vale si v ≪ c: estrellas cercanas y sistemas planetarios, no chorros relativistas ni el corrimiento al rojo cosmológico de galaxias lejanas.

Para quién: Bachillerato y primeros cursos: efecto Doppler, espectros estelares, velocidad radial.

Conceptos clave

efecto Doppler
corrimiento al rojo
corrimiento al azul
velocidad radial
espectro de absorción
línea espectral
longitud de onda en reposo

Cómo funciona

Una estrella o una galaxia que se aleja estira las longitudes de onda hacia el rojo; el movimiento hacia nosotros las comprime (corrimiento al azul). Los astrónomos miden corrimientos minúsculos de líneas espectrales conocidas para hallar velocidades radiales y, en cosmología, corrimientos al rojo.

Preguntas frecuentes

¿Por qué no se corren todas las líneas, sino solo algunas?: En realidad todas las líneas de una misma estrella se corren en la misma magnitud relativa Δλ/λ. Aquí se desplaza todo el dibujo. La sensación de que «solo se movieron algunas» suele venir de comparar elementos distintos o de detalles del espectro que se funden.
¿Se ve por Doppler cualquier movimiento de la estrella?: No: solo la componente a lo largo de la visual, la velocidad radial. El movimiento transversal no da corrimiento Doppler; se mide de otro modo (movimiento propio, paralaje).
¿Cuándo falla la aproximación Δλ/λ ≈ v/c?: Cuando la velocidad es una fracción apreciable de c. Entonces hace falta la fórmula relativista. Para sistemas planetarios y estrellas cercanas basta la aproximación lineal.
¿De dónde se conoce la longitud de onda «de partida»?: De los espectros de laboratorio: cada elemento tiene su propio conjunto de líneas. Al comparar la longitud de onda observada con la de laboratorio se obtiene Δλ y, de ahí, la velocidad.

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