Die Rotverschiebung ist eine Methode, mit der Astronomen die Entfernung eines sehr weit entfernten Objekts im Universum bestimmen können. Die Rotverschiebung ist ein Beispiel für den Dopplereffekt.
Dies ist ein Beispiel für Rotverschiebung. Links ist ein Lichtstrahl von der Sonne zu sehen, rechts einer von einer weit entfernten Galaxie. Wie Sie sehen können, verschieben sich alle Linien aufgrund der Rotverschiebung zum roten Ende des Spektrums.
Am einfachsten können Sie den Dopplereffekt erleben, wenn Sie einem fahrenden Zug zuhören. Wenn sich der Zug auf eine Person zubewegt, hört sich das Geräusch, das er macht, wenn er auf sie zukommt, so an, als hätte es einen höheren Ton, da die Frequenz des Tons ein wenig zusammengedrückt wird. Wenn der Zug wegfährt, wird das Geräusch gedehnt und klingt im Ton tiefer. Das Gleiche passiert mit Licht, wenn sich ein Objekt, das Licht aussendet, sehr schnell bewegt. Ein Objekt, wie z.B. ein Stern oder eine Galaxie, das weit entfernt ist und sich auf uns zubewegt, wird blauer aussehen als normalerweise. Dies wird als Blauverschiebung bezeichnet. Ein Stern oder eine Galaxie, die sich von uns wegbewegt, sieht röter aus, als wenn sich die Quelle in unserem Bezugssystem nicht bewegen würde. Daher hat die Rotverschiebung ihren Namen, da die Farben in Richtung des roten Endes des Spektrums verschoben werden.
Der Grund, warum Astronomen feststellen können, wie weit das Licht verschoben wird, ist, dass chemische Elemente, wie Wasserstoff und Sauerstoff, einzigartige Fingerabdrücke des Lichts haben, die kein anderes Element hat. Astronomen verwenden die Spektroskopie, um das Licht eines Objekts (Galaxie oder Stern} zu analysieren. Sobald sie das wissen, überprüfen sie den Unterschied zwischen dem Ort, an dem die Spektrallinien liegen, im Vergleich zu dem Ort, an dem sie normalerweise liegen. Daraus können sie erkennen, ob sich das Objekt auf uns zu oder von uns weg bewegt, und auch wie schnell es sich bewegt. Je schneller es sich bewegt, desto weiter sind die Spektrallinien von ihrer normalen Position im Spektrum entfernt.