Solía pensarse que el cambio rojo observado a la luz de las galaxias en retroceso fue causado por el efecto Doppler clásico. Más tarde, se dio cuenta de que el desplazamiento hacia el rojo a grandes distancias cosmológicas debe ser causado principalmente por la expansión del espacio mismo, conocido como desplazamiento hacia el rojo cosmológico. Sin embargo, en distancias más cortas, todavía se cree que un efecto Doppler Relativista contribuye al cambio rojo / azul general observado.
La luz que sale de nuestro propio sol, por ejemplo, no se acorta físicamente (se desplaza hacia el azul) en dirección a Andrómeda porque se está ‘moviendo’ hacia la Galaxia de Andrómeda. Sin embargo, el efecto Doppler relativista, suponiendo que sea correcto, sugeriría que un observador en Andrómeda lo observaría como tal.
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La luz deja al sol llevando un espectro EM consistente con un emisor estacionario (como puede evidenciarse al observar el espectro aquí en la Tierra). Hace esto porque, en lo que respecta al sol, está sentado estacionario en el centro de todo el universo.
A medida que la luz del sol viaja a través del espacio (que se está expandiendo), en su camino hacia Andrómeda, se desplaza ligeramente hacia el rojo. Sin embargo, este cambio de color rojo está más que compensado por el efecto Doppler relativista, debido a la ubicación de Andrómeda y al hecho de que se está moviendo hacia nosotros. La luz de Andromeda, por lo tanto, muestra un cambio azul neto como resultado.
El desplazamiento relativista del espectro de luces Doppler , entonces, permite cualquier desplazamiento azul observado de la luz estelar galáctica si una galaxia se mueve hacia nosotros; así como el cambio de color rojo cuando una galaxia se está alejando. Sin embargo, el cambio rojo cosmológico , debido a que siempre es expansivo, solo contribuye al cambio rojo a los espectros de luz de las galaxias.
Si se observara realmente un cambio azul de la luz estelar galáctica observada en el UDF del Hubble (lo cual, según otros contribuyentes, es muy dudoso), tendría que explicarse en términos de expansión puramente cosmológica, debido a las grandes distancias involucradas. Es decir, el espacio necesitaría contraerse entre la galaxia observada y nosotros para que se observe un cambio azul. Teniendo en cuenta las suposiciones hechas sobre la expansión del universo hoy en día, esto no parece ser muy probable.
De hecho, un tipo llamado Halton Arp intentó explicar un fenómeno igualmente poco convencional. Creía que había medido diferentes niveles de luz roja desplazada de las galaxias y los cuásares a la misma distancia cosmológica (de nosotros). Lo llamó desplazamiento rojo intrínseco. Si alguna vez se demuestra que es correcto, nos obligaría a alterar profundamente nuestra comprensión actual de cómo funciona el universo.
