Il redshift, o spostamento verso il rosso, si usa per misurare la distanza di galassie e stelle molto lontane. Ecco tutto quello che c’è da sapere.
Ci sentite spesso parlare di redshift, o spostamento verso il rosso, nei nostri articoli. Ma cos’è esattamente? Risposta breve: la lunghezza d’onda della luce è allungata, quindi la luce viene vista come “spostata” verso la parte rossa dello spettro. Ora cerchiamo di spiegarlo nella maniera più chiara e semplice possibile. Innanzitutto il redshift si usa quando vogliamo misurare la distanza di galassie e stelle molto lontane. Qualcosa di simile accade alle onde sonore quando una sorgente sonora si muove rispetto a un osservatore. È l’effetto Doppler, dal nome di Christian Andreas Doppler, un matematico austriaco che scoprì che la frequenza delle onde sonore cambia se la sorgente sonora e l’osservatore si muovono l’uno rispetto all’altro. Ma torniamo alla luce.
La luce si comporta come un’onda
La luce si comporta come un’onda, quindi la luce proveniente da un oggetto luminoso subisce uno spostamento simile a quello Doppler se la sorgente si muove rispetto a noi. Sin dal 1929, quando Edwin Hubble scoprì che l’Universo si sta espandendo, sappiamo che la maggior parte delle altre galassie si stanno allontanando da noi. La luce proveniente da queste galassie viene spostata verso lunghezze d’onda più lunghe (e questo significa più rossa) – in altre parole, è “spostata verso il rosso”. Poiché la luce viaggia ad una velocità così elevata rispetto ai fenomeni quotidiani (un milione di volte più veloce del suono), non sperimentiamo questo spostamento verso il rosso nella nostra vita quotidiana.
Come si misura lo spostamento verso il rosso
Lo spostamento verso il rosso di una galassia o di un quasar distante può essere facilmente misurato confrontando il suo spettro con uno spettro di riferimento. Le linee di emissione e assorbimento atomico si verificano a lunghezze d’onda note agli scienziati. Misurando la posizione di queste linee negli spettri astronomici, gli astronomi possono determinare lo spostamento verso il rosso delle sorgenti che si allontanano. Tuttavia, per essere precisi, gli spostamenti verso il rosso osservati negli oggetti distanti non sono esattamente dovuti al fenomeno Doppler, ma sono piuttosto il risultato dell’espansione dell’Universo.
L’espansione dello spazio
Gli spostamenti Doppler derivano dal movimento relativo della sorgente e dell’osservatore attraverso lo spazio, mentre gli spostamenti verso il rosso astronomici sono “spostamenti verso il rosso di espansione” dovuti proprio all’espansione dello spazio stesso. Due oggetti possono effettivamente essere fermi nello spazio e sperimentare comunque uno spostamento verso il rosso, se lo spazio stesso si sta espandendo. Immaginate una pagnotta di lievito con dentro l’uvetta. L’uvetta è ferma, prima che il lievito finisca in forno. Man mano che lievita, si espande, facendo aumentare lo spazio tra l’uvetta. Se l’uvetta potesse vedere, vedrebbe che tutte le altre “uvette” si allontanano, sebbene loro stesse siano ferme all’interno del pane. Solo l’impasto, il loro spazio, si sta espandendo.
