Πώς μπορεί μια κόκκινη μετατόπιση να μας πει πόσο γρήγορα το αντικείμενο απομακρύνεται από τη Γη;
1. Το Doppler Effect:
* Φανταστείτε ένα ασθενοφόρο επιτάχυνσης. Καθώς πλησιάζει, ο ήχος κυμάτων εκπέμπει συμπιεσμένο, καθιστώντας τον ήχο της σειρήνας ψηλότερα. Όταν απομακρυνθεί, τα ηχητικά κύματα τεντώνονται, κάνοντας τον ήχο της σειρήνας κάτω. Αυτό ονομάζεται αποτέλεσμα Doppler.
* Τα ελαφρά κύματα συμπεριφέρονται ομοίως. Εάν μια πηγή φωτός κινείται προς εμάς, τα ελαφρά κύματα του συμπιέζονται, προκαλώντας μια στροφή προς το μπλε άκρο του φάσματος (Blueshift). Εάν απομακρυνθεί, τα φωτεινά κύματα τεντώνονται, προκαλώντας μια στροφή προς το κόκκινο άκρο του φάσματος (redshift).
2. Redshift και το εκτεταμένο σύμπαν:
* Το σύμπαν επεκτείνεται, που σημαίνει ότι οι γαλαξίες κινούνται πιο μακριά.
* Καθώς οι γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς, το φως τους τεντώνεται, προκαλώντας κόκκινη μετατόπιση.
* Η ποσότητα της μετατόπισης (πόσο το φως μετατοπίζεται προς το κόκκινο) είναι άμεσα ανάλογη με την ταχύτητα με την οποία ο γαλαξίας απομακρύνεται από εμάς.
3. Μέτρηση redshift:
* Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν φασματόμετρα για να αναλύσουν το φως από μακρινούς γαλαξίες.
* Τα φασματόμετρα χωρίζουν το φως στα διαφορετικά μήκη κύματος, επιτρέποντας στους επιστήμονες να εντοπίζουν συγκεκριμένες φασματικές γραμμές (μοναδικά πρότυπα φωτός που εκπέμπονται από συγκεκριμένα στοιχεία).
* Συγκρίνοντας τα παρατηρούμενα μήκη κύματος αυτών των γραμμών με τις γνωστές εργαστηριακές τους αξίες, οι αστρονόμοι μπορούν να καθορίσουν πόσο το φως έχει μετατοπιστεί και υπολογίσει την ταχύτητα ύφεσης του γαλαξία (πόσο γρήγορα απομακρύνεται).
4. Ο νόμος του Hubble:
* Ο Edwin Hubble ανακάλυψε μια σχέση μεταξύ της απόστασης του γαλαξία και της ταχύτητας ύφεσης του: Όσο πιο μακριά είναι ένας γαλαξίας, τόσο πιο γρήγορα απομακρύνεται από εμάς.
* Αυτή η σχέση είναι γνωστή ως νόμος του Hubble και είναι ένας ακρογωνιαίος λίθος της σύγχρονης κοσμολογίας.
Συνοπτικά, η Redshift παρέχει ένα άμεσο μέτρο για το πόσο γρήγορα ένας γαλαξίας απομακρύνεται από εμάς λόγω της επέκτασης του σύμπαντος. Όσο μεγαλύτερη είναι η κόκκινη μετατόπιση, τόσο πιο γρήγορα είναι ο γαλαξίας υποχωρείται.
Σημαντική σημείωση: Ενώ η Redshift μας λέει πόσο γρήγοροι οι γαλαξίες κινούνται * μακριά * από εμάς, δεν μας λέει για την κίνησή τους * μέσα * τις τοπικές ομάδες τους.
