Vad är en Redshift?
En rödförskjutning är en förskjutning i frekvensen för en elektromagnetisk våg orsakad av ett objekts rörelse. Ljus från föremål som rör sig bort från en observatör får sina ljusvågor förskjutna mot den röda delen av spektrumet. Redshift observeras ofta i astronomi, särskilt i observation av mycket avlägsna föremål. Effekten är inte begränsad till elektromagnetisk strålning i det synliga intervallet, även om termen fångas på eftersom vissa avtagande astronomiska objekt verkade röda.
Redshift är resultatet av Doppler-effekten. Doppler-effekten gäller ljudvågor såväl som elektromagnetiska vågor och upplevs ofta av människor dagligen. Hornet i ett närmande tåg låter högre tonhöjd än när tåget flyttar bort, även om själva hornet ger ett ljud av konstant tonhöjd. Detta beror på att ljudet reser med en enhetlig hastighet i ett visst medium - det är ljudvågens frekvens som förändras baserat på tågs rörelse. En liknande effekt uppstår med ljus, med ett lägre frekvensljus som är resultatet av en källa som rör sig bort i rymden.
Inom det synliga ljusspektrumet avkänns lågfrekventa ljusvågor av människor som röda. Högfrekventa ljusvågor ses som blå. Därför kommer en rödförskjutning att uppstå från ljus vars källa rör sig bort från en observatör. En galax, till exempel, som rör sig bort från jorden med hög hastighet kan verka röd i färg. På samma sätt kan en närmande galax se blå ut om dess hastighet var inom ett visst intervall.
Även om termen rödförskjutning innebär en färgförändring, gäller Doppler-effekten för hela det elektromagnetiska spektrumet. All strålning, av vilket synligt ljus är en typ, förskjuts baserat på strålningskällans relativa hastighet. Ett astronomiskt objekt som förflyttar sig med tillräcklig hastighet kan "rödskiftas" ur hela det synliga spektrumet - till och med förbi rött. Den resulterande strålningen som mottas av en observatör skulle ligga inom området för infraröd strålning, vilket är osynligt för det blotta ögat. Således använder astronomer termen rödförskjutning för att indikera eventuell förändring i strålning mot lägre frekvenser.
På 1920-talet observerade den amerikanska astronomen Edwin Hubble och andra att de flesta galaxer tycktes vara förskjutna, med mängden rödförskjutning proportionell mot deras avstånd från jorden. Ju längre bort galaxerna var, desto snabbare tycktes de flytta bort från jorden. Denna trend kallas Hubbles lag och den tillhandahöll några av de första bevisen som stöder en expanderande universummodell som härstammar från en Big Bang. I en explosion ökar alla partiklar med olika hastigheter sina avstånd från alla andra partiklar. Detsamma gäller i ett "exploderande" universum - alla galaxer verkar flytta bort från alla observatörer.