Radialgeschwindigkeit (Astronomie)

Die Radialgeschwindigkeit (von lateinisch radius »Stab«, »Radspeiche«) ist in der Astronomie die Geschwindigkeitskomponente eines Himmelskörpers in Richtung der Sichtlinie eines Beobachters. Das Licht eines Objekts mit erheblicher Radialgeschwindigkeit unterliegt dem Dopplereffekt, d. h. seine Wellenlänge wird größer bei sich entfernenden Objekten bzw. kleiner bei sich nähernden, was sich in Rot- bzw. Blauverschiebung des Lichts niederschlägt.

Die Radialgeschwindigkeit eines Sterns oder eines anderen leuchtenden, entfernten Objekts kann präzise gemessen werden, indem ein hochaufgelöstes Spektrum von ihm aufgenommen wird und dessen Spektrallinien mit den aus Laborversuchen bekannten Spektrallinien verglichen werden. Die daraus ermittelte Rot- bzw. Blauverschiebung lässt sich direkt in eine Geschwindigkeit umrechnen. Es ist allerdings nicht möglich, die Geschwindigkeitskomponente senkrecht zur Sichtlinie zu ermitteln. Eine positive Radialgeschwindigkeiten bedeutet, dass sich das Objekt entfernt, eine negative, dass es sich nähert.

Bei vielen Doppelsternsystemen bewirkt die Umlaufbewegung der beteiligten Sterne eine fortwährende Veränderung ihrer Radialgeschwindigkeiten. Dadurch ist es möglich, auch bei Systemen, die im Teleskop nicht optisch auflösbar sind, festzustellen, dass es sich um Doppelsterne handelt. Sie werden deswegen auch spektroskopische Doppelsterne genannt. Durch genaue Analyse der Radialgeschwindigkeiten können Abschätzungen der Sternmassen und einiger Bahnelemente, wie Exzentrizität und großer Halbachse, vorgenommen werden. Die gleiche Methode wurde bereits verwendet, um ansonsten unsichtbare Planeten um Sterne nachzuweisen.

Auch die Rotationsgeschwindigkeiten größerer astronomischer Objekte, wie Galaxien und Galaxienhaufen, lassen sich mit Hilfe der unterschiedlichen Radialgeschwindigkeiten des enthaltenen Materials bestimmen.

Beispiele für Radialgeschwindigkeiten:

• Andromedagalaxie M 31: -266 km/s, sie bewegt sich also auf uns zu.
• Stern Arctururs (α Boo): -5 km/s.
• Wildentenhaufen M 11, ein offener Sternhaufen: +22 km/s.