1. Luce da galassie distanti: Le galassie emettono luce, che contiene uno spettro di diverse lunghezze d'onda.
2. L'effetto Doppler: Mentre una galassia si allontana da noi, le onde luminose che emette vengono allungate, in modo simile a come il suono di una sirena cambia il tono mentre si allontana da te. Questo allungamento fa apparire le lunghezze d'onda della luce, spostandole verso l'estremità rossa dello spettro elettromagnetico. Questo è noto come redshift .
3. Misurazione del redshift: Gli astronomi usano gli spettrografi per analizzare la luce da galassie lontane. Cercano linee spettrali specifiche - come le impronte digitali degli elementi - e confrontano le loro posizioni con le stesse linee del laboratorio. La quantità di spostamento verso l'estremità rossa dello spettro ci dice quanto è stata allungata la luce.
4. Calcolo della velocità: La quantità di spostamento verso il rosso è direttamente proporzionale alla velocità recessionale della galassia. Questa relazione è descritta dalla legge di Hubble:
v =H₀ * d
Dove:
* V è la velocità della galassia
* H₀ è la costante di Hubble, un valore che rappresenta il tasso di espansione dell'universo (circa 70 km/s/mpc)
* d è la distanza dalla galassia
In sintesi: Misurando lo spostamento del rosso di una galassia lontana, gli astronomi possono determinare la sua velocità rispetto alla Terra e capire come si sta espandendo l'universo.
Nota importante: Il redshift si verifica anche quando la luce passa attraverso un forte campo gravitazionale, a causa della flessione dello spaziotempo. Questo si chiama "spostamento del redshift gravitazionale" ed è un fenomeno separato dal redshift Doppler usato per misurare le velocità della galassia.
