Che cos’è il redshift?1 min di lettura

Il redshift è una quantità molto importante in astrofisica: la trovate praticamente ovunque. Il redshift è una quantità fisica ben misurabile, che riguarda qualsiasi sorgente di luce che si muove.

Funziona così: supponiamo di avere una sorgente di luce. Se ci mettiamo un gas davanti, allora il gas assorbe parte di quella luce. Quale parte? Dipende dal tipo di atomi che compongono il gas.

Gli elettroni degli atomi infatti hanno particolari energie ben definite: se la luce anche ha la stessa giusta energia allora è assorbita dagli elettroni, altrimenti niente. Se si osserva la sorgente di luce attraverso un prisma (o meglio, attraverso qualcosa di più sofisticato come uno spettroscopio) si riesce a scomporre la luce nei suoi colori. Però, se una parte della luce è stata assorbita, allora vedremo delle zone scure: quelle si chiamano in gergo righe spettrali.

Una roba del genere insomma: qui “Campione” sta per “Gas, atomi, elettroni”.
“Spettro” invece sta per “arcobaleno di colori con eventuali strisce nere”.

Ora, queste righe sono caratteristiche degli atomi che compongono il gas e sono tremendamente riconoscibili. Ogni atomo presenta le sue righe di assorbimento.

Vediamo che succede in astrofisica. In questo caso, la sorgente di luce è data dalle stelle di una galassia, mentre il gas che assorbe è dato dagli atomi che si trovano nelle atmosfere di quelle stelle oppure nelle nebulose che si trovano in quella galassia o ancora a causa di tutto il gas che c’è tra noi e quella galassia. Ma il gioco è lo stesso: ci aspettiamo di vedere delle righe di assorbimento a seconda degli atomi coinvolti.

Ma c’è una difficoltà aggiuntiva: l’universo si espande e quindi parliamo soprattutto di galassie che si allontanano. In realtà, è lo spazio tra noi e le galassie che si espande, ma fa lo stesso. A causa di ciò, la luce delle galassie lontane è come se fosse stirata e diventa via via più rossa: quindi in sostanza le righe si formano sempre, ma man mano che la luce viaggia nell’universo si spostano verso la parte rossa dell’arcobaleno di colori.

Ecco, questo è lo spostamento verso il rosso, il redshift.

Inoltre, la luce di una galassia lontana viaggia a una velocità finita (circa 300 mila km al secondo) e quindi impiega del tempo per arrivare da noi: nel frattempo lo spazio si espande, la galassia si allontana sempre più, e il redshift di quella galassia aumenta.

Quindi se il redshift è alto guardiamo non solo l’universo molto tempo fa, ma anche molto lontano. Per questo motivo, il redshift non è una velocità ma è, piuttosto, legato al modo in cui misuriamo le distanze e quindi la distribuzione delle galassie nell’universo.

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