Co je to redshift?

Redshift je posun ve frekvenci elektromagnetické vlny způsobený pohybem objektu. Světlo z objektů, které se vzdávají 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 zachycený, protože některé ustupující astronomické objekty vypadaly červené.

Redshift je výsledkem Dopplerova efektu. Dopplerův efekt se vztahuje na zvukové vlny i na elektromagnetické vlny a lidé se často zažívají denně. Roh blížícího se vlaku zní na hřišti vyšší, než když se vlak pohybuje pryč, i když samotný roh produkuje zvuk konstantního rozteče. Je to proto, že zvuk cestuje rovnoměrnou rychlostí v daném médiu - je to frekvence zvukové vlny, která se mění na základě pohybu vlaku. Podobný účinek docházíse světlem, s nižším frekvenčním světlem vyplývajícím ze zdroje, který se pohybuje ve vesmíru.

V viditelném spektru lehkých, nízkofrekvenčních světelných vln jsou lidé snímáni jako červené. Vysokofrekvenční světelné vlny jsou považovány za modré. Proto bude červený posun vyplývat ze světla, jehož zdroj se pohybuje od pozorovatele. Například galaxie, která se pohybuje od Země vysokou rychlostí, se může zdát červená barva. Stejně tak by se blížící se galaxie mohla vypadat 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, které je viditelné světlo jedním typem, je posunuto na základě relativní rychlosti zdroje záření. Astronomický objekt, který se pohybuje s dostatečnou rychlostí, může „redshift“ z celého viditelného spektra - dokonce i PASt Red. Výsledné záření obdržené pozorovatelem by bylo v rozsahu infračerveného záření, které je pouhým okem neviditelné. Astronomové tedy používají termín redshift k označení jakéhokoli posunu v záření směrem k nižší frekvenci.

Ve dvacátých letech 20. století americký astronom Edwin Hubble a další poznamenali, že většina galaxií se zdála být červená, s množstvím červeného posunu úměrného jejich vzdálenosti od Země. Další galaxie byly, tím rychleji se zdálo, že se pohybují od Země. Tento trend se nazývá Hubbleův zákon a poskytl některé z prvních důkazů podporujících rozšiřující se vesmírový model, který pochází z velkého třesku. Při explozi se částice různých rychlostí zvyšují jejich vzdálenosti od všech ostatních částic. Totéž platí v „explodujícím“ vesmíru - zdá se, že všechny galaxie se pohybují od každého pozorovatele.