Przesunięcie Ku Czerwieni

Przesunięcie ku czerwieni, poczerwienienie (ang. redshift) – zjawisko obserwowane w

astronomii polegające na tym, że linie
widmowe promieniowania
elektromagnetycznego docierające z
niektórych gwiazd lub galaktyk są
przesunięte w stronę większych długości fali
(mniejszych częstotliwości).

Z definicji przesunięcie ku czerwieni z jest
pomniejszonym o jeden stosunkiem długości
fali odebranej z ciała niebieskiego do
długości fali emitowanej. Jeżeli emitowana

fala ma długość λe, a obserwuje się falę o długości λo, to związek pomiędzy tymi długościami
można wyrazić wzorem:

gdzie z jest przesunięciem ku czerwieni.

Określenie przesunięciu ku czerwieni wprowadzono ze względu na fakt, iż światło widzialne
o najdłuższej fali ma kolor czerwony i w kierunku tego
krańca widma przesuwają się linie. Zamiennie mówi się też
o poczerwienieniu światła lub widma gwiazdy czy wręcz
redshifcie (szczególnie w kosmologii). Pojęcie to jest na
tyle zakorzenione w astronomii, iż również dla zakresu
długofalowego widma (podczerwieni czy wręcz fal
radiowych) mówi się o przesunięciu ku czerwieni, choć tak
naprawdę linie widmowe w tych pasmach oddalają się od
barwy czerwonej.

W kosmologii efekt poczerwienienia obserwowany jest dla
źródeł światła leżących w znacznej odległości od Ziemi
(odległych galaktyk). Przesunięcie to jest proporcjonalne
do odległości danego obiektu od Ziemi i jest podstawowym
argumentem za modelem rozszerzającego się wszechświata
(prawo Hubble'a).

Przesunięcie ku czerwieni wykrywa się analizując
położenie linii widmowych pochodzących z danego
obiektu. Analizy dokonuje się poprzez porównanie
spektroskopowe światła gwiazdy i linii widmowych Widmo uzyskane na Ziemi
pierwiastków w laboratorium (np. wodoru). i odebrane z odległej galaktyki.

Przesunięcie ku czerwieni jest wywołane kilkoma przyczynami:

- Oddalanie się źródła światła. Podobne zjawisko zachodzi dla fal dźwiękowych i jest

nazywane efektem Dopplera. W tym przypadku, ponieważ mamy do czynienia ze
światłem, jest to relatywistyczny efekt Dopplera.

- Rozszerzanie się wszechświata. Poczerwienienie występuje w widmach odległych

galaktyk jako konsekwencja ekspansji wszechświata – odleglejsze galaktyki mają
większe przesunięcie ku czerwieni.

- Efekt grawitacyjny – światło "pokonując" grawitację traci energię, czyli zwiększa

długość fali.

- Efekt Sachsa - Wolfe'a.

Analogicznie, przesunięcie ku niebieskiemu występuje gdy obserwowane źródło światła
zbliża się do obserwatora. Takie widma obserwuje się dla obiektów poruszających się w
stronę Ziemi (np. Galaktyka Andromedy).

Przesunięcie ku Fioletowi

Przesunięcie ku fioletowi, przesunięcie ku niebieskiemu (ang. blueshift) – zjawisko
obserwowane w astronomii polegające na tym, że linie widmowe promieniowania
elektromagnetycznego docierające z niektórych gwiazd lub galaktyk są przesunięte w stronę
mniejszych długości fali (większych częstotliwości), co w zakresie światła widzialnego
powoduje właśnie przesunięcie ku fioletowi. Spowodowane jest efektem Dopplera,
związanym z przybliżaniem się obserwowanego obiektu do obserwatora. Takie widma
obserwuje się czasem dla gwiazd stosunkowo bliskich Ziemi, znajdujących się w naszej
Galaktyce.

Zjawiskiem analogicznym do przesunięcia ku fioletowi jest przesunięcie ku czerwieni, które
wiąże się m.in. ze względnym oddalaniem źródła i obserwatora. Jednak w przeciwieństwie do
"redshiftu kosmologicznego" (związanego z ekspansją wszechświata), nie istnieje
kosmologiczny "blueshift".

Jedną z niewielu galaktyk, których widma wykazują przesunięcie ku fioletowi, jest Galaktyka
Andromedy. Jej prędkość radialna przybliżania się do Słońca równa jest około 300
kilometrów na sekundę. Po uwzględnieniu prędkości poruszania się Układu Słonecznego
wewnątrz Drogi Mlecznej, prędkość zbliżania się naszej Galaktyki i Galaktyki Andromedy
jest równa około 100 km/s. Wnioskuje się stąd, że te dwie galaktyki czeka w przyszłości
zderzenie.