Co je to Redshift?

Redshift je posun ve frekvenci elektromagnetické vlny způsobený pohybem objektu. Světlo od objektů, které se vzdálily od pozorovatele, se jejich světelné vlny posunuly směrem k červené části spektra. Redshift je běžně pozorován v astronomii, zejména při pozorování velmi vzdálených objektů. Účinek není omezen na elektromagnetické záření ve viditelném rozsahu, ačkoli termín zachytil, protože některé ustupující astronomické objekty vypadaly červeně.

Redshift je výsledkem Dopplerova efektu. Dopplerův efekt se vztahuje na zvukové vlny i elektromagnetické vlny a lidé je často prožívají každý den. Roh blížícího se vlaku zní výš, než když se vlak pohybuje pryč, i když samotný roh vydává zvuk konstantní výšky. Důvodem je to, že zvuk cestuje jednotnou rychlostí v daném médiu - je to frekvence zvukové vlny, která se mění na základě pohybu vlaku. Podobný efekt nastává se světlem, s nízkofrekvenčním světlem vyplývajícím ze zdroje, který se pohybuje ve vesmíru.

V rámci viditelného spektra světla jsou lidé vnímáni jako nízká frekvence. Vysokofrekvenční světelné vlny jsou považovány za modré. Proto bude výsledkem červeného posunu světlo, jehož zdroj se pohybuje od pozorovatele. Například galaxie, která se pohybuje vysokou rychlostí od Země, se může jevit jako červená. Podobně by se blížící se galaxie mohla tvářit modře, pokud by byla její rychlost v určitém rozmezí.

Ačkoli termín redshift znamená změnu barvy, Dopplerův efekt se vztahuje na celé elektromagnetické spektrum. Veškeré záření, jehož viditelné světlo je jedním typem, se posouvá na základě relativní rychlosti zdroje záření. Astronomický objekt, který se pohybuje dostatečně rychle, se může „červeně posunout“ z celého viditelného spektra - dokonce i přes červenou. Výsledné záření přijaté pozorovatelem by bylo v dosahu infračerveného záření, které je pouhým okem neviditelné. Astronomové tak používají termín redshift k označení jakéhokoli posunu záření k nižším frekvencím.

Ve dvacátých letech americký astronom Edwin Hubble a další pozorovali, že většina galaxií se zdála být redshifted, s množstvím redshift úměrným jejich vzdálenostem od Země. Čím dál byly galaxie, tím rychleji se zdálo, že se vzdálí od Země. Tento trend se nazývá Hubbleův zákon a poskytl některé z prvních důkazů podporujících rozšiřující se vesmírný model, který pocházel z Velkého třesku. Při výbuchu částice různých rychlostí zvyšují jejich vzdálenost od všech ostatních částic. Totéž platí v „explodujícím“ vesmíru - zdá se, že všechny galaxie se pohybují pryč od jakéhokoli pozorovatele.