¿Qué es el cambio rojo? ¿Qué dice sobre el universo?

“Redshift” es el equivalente óptico del efecto Doppler: cuando un sonido en un objeto en movimiento se mueve hacia o lejos de nosotros, el tono del sonido cambia. El ejemplo habitual es la sirena de dos tonos que escuchamos en una ambulancia o en un coche de policía. El tono (tono) es más alto a medida que el vehículo se mueve hacia nosotros, y cae a un nuevo tono, a medida que se aleja. La velocidad del vehículo determina el tono.

El mismo principio ocurre con la luz. Por ejemplo, un espectro de luz del Sol revela “líneas espectrales” donde se absorbe la luz. Pero a medida que el Sol gira, un lado se aleja de nosotros y el otro hacia nosotros. Las líneas espectrales en el lado que se aleja, se desplaza una pequeña cantidad hacia el extremo rojo del espectro visible. Por el contrario, las líneas espectrales se desplazan en azul en el lado que se mueve hacia nosotros. Algunas pistolas de radar funcionan con el mismo principio.

La mayoría de las galaxias tienen desplazamientos al rojo, y se supone que se están alejando de nosotros (y entre sí) y, por lo tanto, el universo se está expandiendo.

La próxima vez que esté en un cruce de ferrocarril y un tren que pasa toque la bocina, escúchelo. Tenga en cuenta que la bocina es aguda cuando el tren se acerca a usted, luego cae a un tono más bajo a medida que pasa y comienza a alejarse de usted. Esto se llama el efecto Doppler, y es causado por la longitud de onda del sonido que se comprime cuando el tren se acerca y se estira a medida que el tren retrocede.

El cambio rojo (y el cambio azul) es el equivalente electromagnético de eso. La luz amarillenta de una fuente que se acerca rápidamente tendrá una longitud de onda más corta que si fuera estacionaria, y aparecerá azulada; Si la fuente está retrocediendo rápidamente, la luz tendrá una longitud de onda más larga y tomará un tono rojo.

En términos más generales, cualquier cosa que agregue energía a la luz aumentará su frecuencia, acortará su longitud de onda y la “Desplazamiento azul”; y cualquier cosa que elimine la energía de la luz reduce su frecuencia, extiende su longitud de onda y la “cambia de rojo”. El movimiento relativo es una forma de hacer esto; La gravedad es otra.

Una nota para los fanáticos de la relatividad: mientras que la velocidad de la luz es invariante, su frecuencia no lo es. Y cosas que esperaría aumentar o disminuir la velocidad en lugar de la luz de Cambio Azul o Cambio Rojo.

Como el artículo de Wikipedia [Redshift – Wikipedia] afirma que el desplazamiento al rojo es una cosa, un cambio en la longitud de onda hacia el extremo “rojo” (longitud de onda más larga) del espectro electromagnético. Pero puede ser causado por muchos mecanismos. Algunos de esos mecanismos pueden informarnos sobre los detalles del universo: la velocidad de los objetos emisores cercanos en relación con nosotros (desplazamiento hacia el rojo y desplazamiento hacia el azul), la fuerza gravitacional (desplazamiento hacia el rojo gravitacional); algunos pueden informarnos sobre el universo en general en forma de tasa de expansión (desplazamiento al rojo cosmológico).

Supongo que el desplazamiento al rojo cosmológico es el mecanismo que concierne a la pregunta. Se puede interpretar globalmente como la expansión del paquete de ondas de fotones cuando el espacio se expande a lo largo del tiempo cosmológico a medida que el fotón viaja hacia nosotros, su observador [ibid].

El cambio rojo es la luz que se mueve “lejos” de un espectador *, y el cambio azul es la luz que se mueve “hacia” un espectador * Las masas solares en rotación (como ejemplo) expulsan la materia de un espectador y hacia un espectador *** Estos los eventos le dicen a los astrónomos dónde se llevan a cabo, así como la capacidad de obtener mucha más información ***

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En resumen, cuando la luz proviene de una fuente que se aleja de ti, entonces ves su luz más roja que de otra manera. La explicación típica es que el Universo se está expandiendo. Sin embargo, hay otras explicaciones: “Acerca de” más arriba.