Червено отместване

Червено отместване

Червено отместване е отместването на спектралните линии на химичните елементи към червения край на спектъра, т.е. в посока на увеличаване на дължината на вълната.

Причините за това могат да бъдат няколко:

• Гравитация, източникът на сигнала изпраща сигнала в посока обратна на гравитационното поле, например източникът е на пода, а приемникът на 2 метра височина. Макар промяната в този случай да е нищожна, тя може да бъде регистрирана при земни условия с помощта на ефекта на Мьосбауер. (Опит на Паунд и Ребка с Fe-57 от 1960). Едно елементарно извеждане на промяната на честотата на лъчението използва известната връзка между енергия и маса (E=mc²- Айнщайн), както и енергия и честота ($E=h\nu$ - Планк). Квантът електромагнитно лъчение, наречен още фотон носи енергия и следователно е еквивалентен на маса E/c². Както е известно от училище, при повдигане на един предмет с маса m в земното гравитационно поле на височина H се изразходва енергия m.g.H. Оттук следва, че при издигането на фотона нагоре той ще губи енергия, което означава увеличаване дължината на вълната. Относителното изменение на енергията ще бъде g.H/c². Слабо гравитационно червено отместване е наблюдавано в спектъра на Слънцето. По-значителен ефект има при по-масивни звезди или неутронна звезда. При приближаване на източника на лъчението до черна дупка червеното отместване клони към безкрайност.

• Доплеров ефект, източникът на сигнала се отдалечава от приемника. В нерелативисткия случай (малки скорости), относителното изменение на честотата е v/c, където v е скоростта с която се отдалечава източникът.

• Разширяването на Вселената, източникът на сигнала е на голямо разстояние от нас, за времето на разпространение на лъчението Вселената се е разширила многократно и това е "разтегнало" вълната. Така например светлина от видимата област от една далечна галактика се регистрира на Земята в инфрачервената, а рентгеновото ѝ излъчване попада във видимата област. Погрешно е да се смесват Доплеровия ефект и разширяването на Вселената. Реликтовото излъчване е друг екстремен пример за червено отместване вследствие разширяването на Вселената. Астрономите често задават разстоянията до далечни обекти чрез тяхното червено отместване z, дефинирано като относителното удължаване на дължината на вълната на пристигащото от обекта лъчение.

През 1922 година Александър Фридман извежда известните си Фридманови уравнения, които показват, че вселената може да се разширява и съществува скорост на разширяването ѝ. Днес, тези уравнения са силно доказателство за разширяването на вселената и Теорията на Големия взрив.