Τι μας λέει το redshift για το σύμπαν;

Το Redshift είναι το φαινόμενο όπου το φως από μια πηγή που απομακρύνεται από έναν παρατηρητή μετατοπίζεται προς το κόκκινο άκρο του φάσματος. Αυτό οφείλεται στο φαινόμενο Doppler, το οποίο δηλώνει ότι τα κύματα από ένα κινούμενο αντικείμενο συμπιέζονται προς την κατεύθυνση της κίνησης και τεντώνονται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Στην περίπτωση του φωτός, αυτό σημαίνει ότι τα φωτεινά κύματα είναι τεντωμένα, με αποτέλεσμα ένα μεγαλύτερο μήκος κύματος και μια στροφή προς το κόκκινο άκρο του φάσματος.

Η κόκκινη μετατόπιση του φωτός από γαλαξίες και άλλα αντικείμενα στο σύμπαν είναι μια πολύ σημαντική παρατήρηση που έχει οδηγήσει σε μια σειρά από σημαντικές γνώσεις για το σύμπαν:

1. Το σύμπαν επεκτείνεται: Η κόκκινη μετατόπιση των γαλαξιών δείχνει ότι απομακρύνονται από εμάς και όσο πιο μακριά είναι ένας γαλαξίας, τόσο πιο γρήγορα απομακρύνεται. Αυτό αποδεικνύει ότι το σύμπαν επεκτείνεται και υποστηρίζει τη θεωρία του Big Bang.

2. Νόμος του Hubble: Η σχέση μεταξύ της κόκκινης μετατόπισης ενός γαλαξία και της απόστασης του από εμάς είναι γνωστή ως νόμος του Hubble. Ο νόμος του Hubble δηλώνει ότι η κόκκινη μετατόπιση ενός γαλαξία είναι ανάλογη προς την απόσταση του από εμάς και η σταθερά αναλογικότητας είναι γνωστή ως σταθερά Hubble. Αυτή η σχέση μας επιτρέπει να μετρήσουμε τον ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος.

3. σκοτεινή ενέργεια: Η επέκταση του σύμπαντος επιταχύνεται και η πιο πιθανή εξήγηση γι 'αυτό είναι η ύπαρξη μιας μυστηριώδους δύναμης που ονομάζεται Dark Energy. Η Dark Energy αποτελεί περίπου το 68% της συνολικής ενέργειας στο σύμπαν και η ύπαρξή της συνάγεται από τις παρατηρήσεις της κόκκινης μετατόπισης των μακρινών γαλαξιών.

4. Εξέλιξη του σύμπαντος: Η κόκκινη μετατόπιση των γαλαξιών μας λέει για την εξέλιξη του σύμπαντος με την πάροδο του χρόνου. Παρατηρώντας τους γαλαξίες σε διαφορετικές redshifts, μπορούμε να δούμε πώς το σύμπαν έχει αλλάξει εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια. Για παράδειγμα, γνωρίζουμε ότι το σύμπαν ήταν πιο ζεστό και πυκνότερο στο παρελθόν και ότι ο σχηματισμός αστεριών και γαλαξιών ήταν πιο έντονος.

5. Μέτρηση της ηλικίας του σύμπαντος: Η κόκκινη μετατόπιση των πιο απομακρυσμένων γαλαξιών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της ηλικίας του σύμπαντος. Με τη μέτρηση της απόστασης και της μετατόπισης αυτών των γαλαξιών, μπορούμε να υπολογίσουμε πόσο καιρό πήρε το σύμπαν για να επεκταθεί στο σημερινό του μέγεθος. Η εκτιμώμενη ηλικία του σύμπαντος είναι περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια.

Η κόκκινη μετατόπιση του φωτός από μακρινά αντικείμενα στο σύμπαν είναι μια θεμελιώδης ιδιοκτησία του σύμπαντος που έχει οδηγήσει σε πολλές σημαντικές ανακαλύψεις και έχει διαμορφώσει την κατανόησή μας για το σύμπαν.