¿Qué es un Redshift?

Un desplazamiento al rojo es un cambio en la frecuencia de una onda electromagnética causada por el movimiento de un objeto. La luz de los objetos que se alejan de un observador tiene sus ondas de luz desplazadas hacia la parte roja del espectro. Redshift se observa comúnmente en astronomía, particularmente en la observación de objetos muy distantes. El efecto no se limita a la radiación electromagnética en el rango visible, aunque el término se prendió porque algunos objetos astronómicos en retroceso parecían rojos.

Redshift es el resultado del efecto Doppler. El efecto Doppler se aplica tanto a las ondas de sonido como a las ondas electromagnéticas y, a menudo, los humanos lo experimentan a diario. El claxon de un tren que se acerca suena más alto en tono que cuando el tren se aleja, a pesar de que el claxon produce un sonido de tono constante. Esto se debe a que el sonido viaja a una velocidad uniforme en un medio dado; es la frecuencia de la onda de sonido la que cambia según el movimiento del tren. Un efecto similar ocurre con la luz, con una luz de frecuencia más baja como resultado de una fuente que se aleja en el espacio.

Dentro del espectro visible de la luz, los humanos perciben las ondas de luz de baja frecuencia como rojas. Las ondas de luz de alta frecuencia se ven como azules. Por lo tanto, se producirá un desplazamiento al rojo de la luz cuya fuente se aleja de un observador. Una galaxia, por ejemplo, que se aleja de la Tierra a alta velocidad puede aparecer de color rojo. Del mismo modo, una galaxia cercana podría verse azul si su velocidad estuviera dentro de cierto rango.

Aunque el término desplazamiento al rojo implica un cambio de color, el efecto Doppler se aplica a todo el espectro electromagnético. Toda la radiación, de la cual la luz visible es de un tipo, se desplaza en función de la velocidad relativa de la fuente de radiación. Un objeto astronómico que se aleja con suficiente velocidad puede "desplazarse al rojo" fuera del espectro visible completo, incluso más allá del rojo. La radiación resultante recibida por un observador estaría en el rango de radiación infrarroja, que es invisible a simple vista. Por lo tanto, los astrónomos usan el término desplazamiento al rojo para indicar cualquier cambio en la radiación hacia frecuencias más bajas.

En la década de 1920, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble y otros observaron que la mayoría de las galaxias parecían desplazarse hacia el rojo, con la cantidad de desplazamiento hacia el rojo proporcional a sus distancias desde la Tierra. Cuanto más lejos estaban las galaxias, más rápido parecían alejarse de la Tierra. Esta tendencia se llama ley de Hubble, y proporcionó algunas de las primeras pruebas que respaldan un modelo de universo en expansión que se originó a partir de un Big Bang. En una explosión, las partículas de diferentes velocidades aumentan sus distancias de todas las demás partículas. Lo mismo ocurre en un universo "explosivo": todas las galaxias parecen estar alejándose de cualquier observador.