Hvad er en rødskift?

En rødskift er et skift i hyppigheden af en elektromagnetisk bølge forårsaget af et objekts bevægelse.Lys fra genstande, der bevæger sig væk fra en observatør, får deres lysbølger skiftet mod den røde del af spektret.Redshift observeres ofte i astronomi, især i observationen af meget fjerne genstande.Effekten er ikke begrænset til elektromagnetisk stråling i det synlige interval, skønt udtrykket fanget på, fordi nogle tilbagevendende astronomiske genstande syntes røde.

Redshift er resultatet af Doppler -effekten.Doppler -effekten gælder for lydbølger såvel som elektromagnetiske bølger og opleves ofte af mennesker på daglig basis.Hornet af et nærliggende tog lyder højere i banen end når toget bevæger sig væk, selvom hornet selv producerer en lyd af konstant tonehøjde.Dette skyldes, at lyd bevæger sig med en ensartet hastighed i et givet medium mdash; det er hyppigheden af lydbølgen, der ændrer sig baseret på bevægelsen af toget.En lignende effekt opstår med lys, med en lavere frekvenslys som følge af en kilde, der bevæger sig væk i rummet.

Inden for det synlige spektrum af lys sanses 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 for kilden til stråling.Et astronomisk objekt, der bevæger sig væk med tilstrækkelig hastighed, kan rødskift ud af hele det synlige spektrum mdash; endda forbi rødt.Den resulterende stråling, der blev modtaget af en observatør, ville være i området af infrarød stråling, som er usynlig for det blotte øje.Således bruger astronomer udtrykket rødskift til at indikere ethvert skift i stråling mod lavere frekvenser.

I 1920'erne observerede den amerikanske astronom Edwin Hubble og andre, at de fleste galakser syntes at være rødskiftede, med mængden af rødskift, der var proportional med deres afstande fra Jorden.Jo længere væk galakser var, jo hurtigere syntes de at bevæge sig væk fra Jorden.Denne tendens kaldes Hubbles Law, og den leverede nogle af de første beviser, der understøtter en ekspanderende universmodel, der stammer fra et stort smell.I en eksplosion øger partikler med forskellige hastigheder alle deres afstande fra alle andre partikler.Det samme gælder i et eksploderende univers mdash; alle galakser ser ud til at bevæge sig væk fra enhver observatør.