Cos'è un redshift?

Un trasferimento in rosso è uno spostamento della frequenza di un'onda elettromagnetica causata dal movimento di un oggetto. La luce di oggetti che si allontana da un osservatore ha le loro onde luminose spostate verso la parte rossa dello spettro. Il redshift è comunemente osservato in astronomia, in particolare nell'osservazione di oggetti molto distanti. L'effetto non si limita alle radiazioni elettromagnetiche nell'intervallo visibile, sebbene il termine ha preso piede perché alcuni oggetti astronomici sfuggenti sembravano rossi.

Redshift è il risultato dell'effetto Doppler. L'effetto Doppler si applica alle onde sonore e alle onde elettromagnetiche ed è spesso sperimentato dagli umani su base giornaliera. Il corno di un treno in avvicinamento suona più in alto rispetto a quando il treno si sta allontanando, anche se il corno stesso produce un suono di tono costante. Questo perché il suono viaggia a una velocità uniforme in un determinato mezzo: è la frequenza dell'onda sonora che cambia in base al movimento del treno. Si verifica un effetto simileCon la luce, con una luce di frequenza più bassa derivante da una fonte che si sta allontanando nello spazio.

All'interno dello spettro visibile della luce, le onde di luce a bassa frequenza sono rilevate dagli umani come rossi. Le onde di luce ad alta frequenza sono viste come blu. Pertanto, un redshift deriverà dalla luce la cui fonte si sta allontanando da un osservatore. Una galassia, ad esempio, che si sta allontanando dalla Terra ad alta velocità può apparire di colore rosso. Allo stesso modo, una galassia in avvicinamento potrebbe apparire blu se la sua velocità fosse in un certo intervallo.

Sebbene il termine redshift implichi un cambiamento di colore, l'effetto Doppler si applica all'intero spettro elettromagnetico. Tutte le radiazioni, di cui la luce visibile è di un tipo, viene spostata in base alla velocità relativa della fonte di radiazione. Un oggetto astronomico che si sta allontanando con una velocità sufficiente può "spostarsi in rosso" dall'intero spettro visibile, anche PASt Red. Le radiazioni risultanti ricevute da un osservatore sarebbero nella gamma di radiazioni a infrarossi, che è invisibile ad occhio nudo. Pertanto, gli astronomi usano il termine spostamento verso il rosso per indicare qualsiasi spostamento delle radiazioni verso frequenze più basse.

Negli anni '20, l'astronomo americano Edwin Hubble e altri osservò che la maggior parte delle galassie sembrava essere spostata in rosso, con la quantità di spostamento verso il rosso proporzionale alle loro distanze dalla Terra. Più erano le galassie più lontane, più velocemente sembravano allontanarsi dalla terra. Questa tendenza si chiama Hubble's Law e ha fornito alcune delle prime prove a sostegno di un modello di universo in espansione originato da un big bang. In un'esplosione, le particelle di velocità variabili stanno aumentando tutte le loro distanze da tutte le altre particelle. Lo stesso vale in un universo "esplodente": tutte le galassie sembrerebbero allontanarsi da qualsiasi osservatore.