Могут ли гравитационные волны смещаться в красную сторону?

Всякий раз, когда упоминается эффект Доплера, обычно речь идет о звуковых волнах или электромагнитном излучении. В космологическом масштабе красное смещение также важно из-за огромной скорости разлетающихся галактик благодаря расширению Вселенной.

Тем не менее, красное смещение всегда обсуждается как красное смещение электромагнитных волн. Могут ли гравитационные волны смещаться в красную сторону? Если да, то можно ли использовать их наблюдения, как электромагнитные волны с красным смещением от удаленных источников; то есть выяснить, как быстро объект удаляется?

Ответы (1)

Да, гравитационные волны будут испытывать такое же красное смещение, как и любая волна, распространяющаяся на с . Вероятно, в очень ранней Вселенной существовали очень сильные гравитационные волны. Если бы эти волны не были смещены в красную сторону, они бы разорвали нас на части прямо сейчас.

Если да, то можно ли использовать наблюдения за ними, как электромагнитные волны с красным смещением от далеких источников, то есть, чтобы выяснить, насколько быстро объект удаляется?

Гравитационные волны имеют частоты, которые меняются со временем и зависят также от конкретных физических характеристик излучающих систем. Поэтому мы заранее не знаем, какую частоту должна была иметь волна при излучении. Это отличается от электромагнитных волн в дискретном спектре.

Процитируйте: «Да, гравитационные волны будут подвергаться такому же красному смещению, как и любая волна, распространяющаяся в точке с». Разве это не верно для всех волн без учета их скорости?
Re: "Это отличается от электромагнитных волн...": мне кажется, это то же самое. Мы знаем больше об источниках электромагнитных волн, потому что изучили эти источники и разработали модели того, что они делают. Изучение гравитационных волн еще не продвинулось так далеко.
Отличный ответ. Я рад, что вы упомянули гравитационные волны ранней Вселенной.
@arc_lupus: Разве это не верно для всех волн, независимо от их скорости? Нет, этого не может быть. Если волна распространяется с некоторой скоростью v, меньшей c, то v зависит от системы отсчета, и доплеровский сдвиг не может быть просто функцией состояния движения излучателя относительно приемника. Например, доплеровский сдвиг звуковой волны зависит от состояний движения излучателя и приемника относительно вибрирующей среды.
@arc_lupus: Процитируйте: «Да, гравитационные волны будут подвергаться такому же красному смещению, как и любая волна, распространяющаяся в точке с». Это простая кинематика. Это не имеет ничего общего с конкретными характеристиками волны. Пример того, как это получается, см. в разделе 3.2 моей книги SR: lightandmatter.com/sr .