Kas yra raudonasis poslinkis?

Raudonasis poslinkis yra elektromagnetinės bangos dažnio poslinkis, kurį sukelia objekto judėjimas. Nuo stebėtojo tolstančių objektų šviesos bangos pasislenka link raudonosios spektro dalies. Raudonasis poslinkis dažniausiai stebimas astronomijoje, ypač stebint labai tolimus objektus. Poveikis neapsiriboja elektromagnetine spinduliuote matomame diapazone, nors šis terminas įsitvirtino, nes kai kurie tolstantys astronominiai objektai atrodė raudoni.

Raudonasis poslinkis yra Doplerio efekto rezultatas. Doplerio efektas taikomas garso bangoms, taip pat elektromagnetinėms bangoms ir dažnai jį patiria žmonės kasdien. Artėjančio traukinio garso signalas skamba aukštesniu tonu nei traukiniui tolstant, nors pats garsinis signalas skleidžia pastovaus aukščio garsą. Taip yra todėl, kad tam tikroje terpėje garsas sklinda vienodu greičiu – tai garso bangos dažnis, kuris keičiasi priklausomai nuo traukinio judėjimo. Panašus efektas atsiranda su šviesa, kai žemesnio dažnio šviesa atsiranda dėl šaltinio, kuris tolsta erdvėje.

Matomame šviesos spektre žemo dažnio šviesos bangas žmonės jaučia kaip raudonas. Aukšto dažnio šviesos bangos matomos kaip mėlynos. Todėl raudonasis poslinkis atsiras dėl šviesos, kurios šaltinis tolsta nuo stebėtojo. Pavyzdžiui, galaktika, kuri dideliu greičiu tolsta nuo Žemės, gali atrodyti raudonos spalvos. Be to, artėjanti galaktika gali atrodyti mėlyna, jei jos greitis būtų tam tikrame diapazone.

Nors terminas raudonasis poslinkis reiškia spalvos pasikeitimą, Doplerio efektas taikomas visam elektromagnetiniam spektrui. Visa spinduliuotė, kurios vienos rūšies yra matoma šviesa, pasislenka pagal santykinį spinduliuotės šaltinio greitį. Astronominis objektas, tolstantis pakankamu greičiu, gali „raudonasis poslinkis“ iš viso matomo spektro – net ir už raudonos spalvos. Gauta spinduliuotė, kurią gautų stebėtojas, būtų infraraudonosios spinduliuotės diapazone, kuri yra nematoma plika akimi. Taigi astronomai naudoja terminą raudonasis poslinkis, norėdami nurodyti bet kokį spinduliuotės poslinkį žemesnių dažnių link.

1920-aisiais amerikiečių astronomas Edvinas Hablas ir kiti pastebėjo, kad dauguma galaktikų atrodė raudonai pasislinkusios, o raudonojo poslinkio dydis proporcingas jų atstumui nuo Žemės. Kuo toliau buvo galaktikos, tuo greičiau jos tolsta nuo Žemės. Ši tendencija vadinama Hablo dėsniu, ir ji pateikė pirmųjų įrodymų, patvirtinančių besiplečiantį visatos modelį, kilusį iš Didžiojo sprogimo. Sprogimo metu įvairaus greičio dalelės didina savo atstumus nuo visų kitų dalelių. Tas pats pasakytina ir apie „sprogstančią“ visatą – atrodytų, kad visos galaktikos tolsta nuo bet kurio stebėtojo.