När ljusvågor rör sig bort från oss, de förlängs och växlar till lägre frekvenser. Universal History Archive/UIG via Getty Images För att få en känsla av rödskiftning, det kan vara bäst att gå bort från ljuset (ordlek) och komma ihåg en liknande ljudeffekt som vi ofta upplever i vårt dagliga liv. Vi börjar med en bil. Mer specifikt:en bils horn. Men bry dig inte om att sätta dig i bilen och böja dig; låtsas att du är en gatborre som spelar stickball i ditt grannskap. Din kompis upptäcker en bil som tar sig ner på vägen, och du har röjt till trottoaren. Men föraren ligger på hornet när hon passerar. Vad hör du? När bilen närmar sig långt ifrån, ljudet är på ett högre register, men när det rusar förbi dig, tonhöjden sjunker lägre. Detta kallas Doppler -effekten. När ett ljud rör sig mot dig, ljudvågorna är kortare och kommer att ha en högre frekvens. När de går längre, de sprider sig, och tonhöjden sjunker.
Ljus reagerar ungefär likadant. När de närmar sig oss, ljusets vågor komprimeras och har högre frekvenser. När de går bort från oss, ljusvågorna förlängs och växlar till lägre frekvenser. Den korta, närmar sig ljus kallas en blueshift, medan den längre, vikande ljus kallas en rödförskjutning. Så där går du! Rödförskjutning är ljus som rör sig bort från dig. Vårt arbete är här är gjort. Dags för happy hour.
OK, kanske inte. Varför kallar vi rödskiftet rött och bluesskiftet blått? Det är inte bara att vi tycker att det är mer poetiskt än att kalla den korta vågen "Stan" och de långa vågorna "Harry". På det elektromagnetiska spektrumet, rött ljus har en låg frekvens, och blått ljus har en hög frekvens. Så när ljuset rör sig bort från oss, det skiftar mot den röda änden av spektrumet. Om det rör sig mot oss, det skiftar mot blått.
Nu, vad har de kosmologiska sakerna att göra med det? Det visar helt enkelt rödförskjutning på en stor, stor scen. Big Bang -explosionen var så massiv att det mesta vi kan se i universum fortfarande rör sig bort från oss. (Vissa saker i närheten - planeter eller stjärnor - rör sig närmare.) Ju längre de är från oss, desto snabbare rör de sig. Så, kosmologisk rödförskjutning innebär att ljuset sträcker sig när rymden expanderar. Faktiskt, det sträcker sig så mycket att när vi kommer till några avlägsna galaxer, deras synliga och ultravioletta ljus har skiftat till det infraröda spektrumet. Infraröda teleskop som James Webb rymdteleskop - som ska lanseras 2018 - hjälper oss att se längre in i universum och låta oss studera de unga galaxerna som rör sig så långt ifrån oss.
