rödskiftet

Rödskiftet är en förändring av ljusets våglängd mot längre våglängder som observeras i astronomin. Fenomenet beskrivs vanligtvis med den dimensionlösa storheten z, där z = (λ_obs − λ_emit)/λ_emit. Ett positivt z kallas rödskift och uppstår när ljuset observeras från en källa som rör sig bort eller när rummet mellan källa och observatör expanderar.

Orsakerna till rödskiftet är flera: kosmologisk expansion av universum, dopplerskift till följd av relativ rörelse mellan källa och observatör, och gravitationell redshift enligt allmän relativitet i starka gravitationsfält. Dessa mekanismer kan verka separat eller i kombination.

Mätning och betydelse:Genom spektralanalys kan redshiftet bestämmas från förskjutna spektrala linjer. För små z är hastigheten v ungefär cz; vid kosmologisk rödskiftning kopplas z till universums tidsutveckling via skalfaktorn a(t), med z = 1/a − 1. Rödskiftet används för avståndsbedömning genom Hubbles lag och som nyckel till studier av universums expansion, galaxers och quasars rörelser samt strukturen och historia hos det kosmiska mörka materian.

Historia: Mätningar av galaxers rödskift gjordes tidigt på 1900-talet av Vesto Slipher, och 1929 visade Edwin Hubble att rödskiftet ökade med avståndet, vilket stärkte idén om ett expanderande universum.

Användning: Rödskiftet är centralt för kosmologi och extragalaktiskastronomi, inklusive studier av tidig universums tillstånd genom mycket höga z-värden.