El universo se está expandiendo, y lo sabemos por el desplazamiento rojo espectroscópico en el espectro de galaxias distantes.
Sabemos por observaciones espectroscópicas que, para la mayoría de las galaxias distantes, la velocidad a la que se observa que las galaxias distantes se alejan de nosotros depende de su distancia de la tierra. (Ley de Hubble).
Imagine a muchas personas paradas en una placa de metal con zapatos gruesos. Ahora, comenzamos a calentar la placa de metal y se expande, cada observador observa que el otro observador está retrocediendo dependiendo solo de la distancia entre los dos. Ahora, si no tienen cintas para medir la velocidad, pueden usar el tipo de radar Doppler que usa la policía, y así es como estamos midiendo la velocidad de las galaxias distantes.
Hay una ligera trampa en el argumento anterior.
Según la explicación proporcionada por la forma actual de relatividad general a este fenómeno, el espacio-tiempo mismo se está expandiendo, por lo que cuando la fuente, es decir, la galaxia de distancia, emite luz a una longitud de onda particular, en el momento en que nos alcanza millones de años, debido a la expansión métrica, la longitud de onda ha aumentado, la velocidad de la luz sigue siendo la constante universal, siempre lo es. Esta expansión en la longitud de onda hace que todo el espectro en las galaxias se desplace hacia frecuencias más bajas.
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Ahora puede preguntar, ¿qué pasa si la fuente misma emite un espectro como el que recibimos?
Las galaxias distantes, como la mayoría de nuestro universo, son ricas en hidrógeno.
En el espectro que reunimos, observamos el lugar donde se ven las distintas firmas del espectro de hidrógeno, la muy famosa es la línea de hidrógeno de 21 cm.
Si estas líneas cambian hacia frecuencias más bajas, sabemos que es un cambio rojo.
