Hvad er en rødskifte?
En rødskift er en forskydning i frekvensen af en elektromagnetisk bølge forårsaget af et objekts bevægelse. Lys fra genstande, der bevæger sig væk fra en observatør, har deres lysbølger skiftet mod den røde del af spektret. Redshift er ofte observeret i astronomi, især i observation af meget fjerne objekter. Virkningen er ikke begrænset til elektromagnetisk stråling i det synlige interval, skønt udtrykket fanget, fordi nogle tilbagevendende astronomiske objekter forekom røde.
Redshift er resultatet af Doppler-effekten. Doppler-effekten gælder for lydbølger såvel som elektromagnetiske bølger og opleves ofte af mennesker dagligt. Hornet i et nærliggende tog lyder højere i tonehøjden end når toget bevæger sig væk, selvom selve hornet producerer en lyd af konstant stigning. Dette skyldes, at lyd bevæger sig med en ensartet hastighed i et givet medium - det er frekvensen af lydbølgen, der ændrer sig baseret på togets bevægelse. En lignende effekt opstår med lys med et lys med lavere frekvens, der stammer fra en kilde, der bevæger sig væk i rummet.
Inden for det synlige lysspektrum opfattes lavfrekvente lysbølger af mennesker som røde. Højfrekvente lysbølger ses som blå. Derfor vil en rødskift være resultatet af lys, hvis kilde bevæger sig væk fra en observatør. En galakse, for eksempel, der bevæger sig væk fra Jorden med høj hastighed kan forekomme rød i farve. Ligeledes kunne en nærliggende galakse se blå ud, hvis dens hastighed var inden for et bestemt interval.
Selvom udtrykket rødskift indebærer en farveændring, gælder Doppler-effekten for hele det elektromagnetiske spektrum. Al stråling, hvoraf synligt lys er en type, forskydes baseret på den relative hastighed af strålekilden. Et astronomisk objekt, der bevæger sig væk med tilstrækkelig hastighed, kan "rødskifte" ud af hele det synlige spektrum - også forbi rødt. Den resulterende stråling modtaget af en observatør vil være inden for området infrarød stråling, som er usynlig for det blotte øje. Astronomer bruger således udtrykket rødskift for at indikere enhver ændring af stråling mod lavere frekvenser.
I 1920'erne observerede den amerikanske astronom Edwin Hubble m.fl., at de fleste galakser så ud til at være skiftet med mængden af rødskift, der var proportional med deres afstand til Jorden. Jo længere væk galakser var, jo hurtigere så de ud til at bevæge sig væk fra Jorden. Denne tendens kaldes Hubbles lov, og den leverede nogle af de første beviser, der understøtter en ekspanderende universemodel, der stammer fra et Big Bang. I en eksplosion øger partikler med forskellige hastigheder alle deres afstand fra alle andre partikler. Det samme gælder i et "eksploderende" univers - alle galakser ser ud til at bevæge sig væk fra enhver observatør.