Red Shift

Il "red shift" (o spostamento verso il rosso) è una particolare manifestazione dell'effetto Doppler che si verifica nelle onde elettromagnetiche, come la luce. Quando una sorgente luminosa si allontana da un osservatore, le lunghezze d'onda della luce emessa dalla sorgente si allungano e questo cambia il colore della luce verso il rosso dello spettro elettromagnetico. Viceversa, quando la sorgente si avvicina, le lunghezze d'onda si accorciano (spostamento verso il blu o "blue shift") modificando il colore della luce verso il blu. Ad esempio, quando osserviamo una stella con un colore tendente al rosso, questo indica che la stella si sta allontanando da noi. Ecco perché lo chiamano "red shift" o "spostamento verso il rosso". Viceversa, se la vediamo tendente al blu, si sta avvicinando.

Cos'è l'effetto Doppler? L'effetto Doppler è un fenomeno fisico che riguarda la variazione della frequenza (o lunghezza d'onda) di un'onda in relazione al movimento relativo tra la sorgente dell'onda e l'osservatore. Venne scoperto nel XIX secolo dal matematico austriaco Christian Doppler. Ad esempio, quando si avvicina un'ambulanza, il suono della sirena ci sembra più acuto. Ma quando l'ambulanza ci supera e si allontana, il suono diventa più grave. Questo cambiamento di tono è dovuto all'effetto Doppler. Vale per qualsiasi tipo di onda, sonora, elettromagnetica, ecc. In parole povere, descrive come le onde (come il suono o la luce) cambiano a seconda se la sorgente delle onde si sta avvicinando o allontanando. Se si avvicina, le onde ci sembrano più "strette" e quindi il suono è più acuto o la luce più blu. Se, invece, la sorgente delle onde si allontana, le onde ci sembrano più "larghe" e quindi il suono è più grave o la luce più rossa (red-shift).

Questo fenomeno diventa particolarmente interessante quando osserviamo le galassie. Analizzando la luce delle galassie attraverso uno spettroscopio, gli astronomi notano una serie di "linee" che rappresentano le diverse lunghezze d'onda emesse dagli elementi presenti nelle galassie. Si possono verificare due situazioni:

• Red Shift
  Se una galassia si sta allontanando da noi, la sua luce ci appare spostata verso il colore rosso. Questo perché le lunghezze d'onda della luce si allungano a causa del movimento relativo tra noi e la stella. È l'applicazione dell'effetto Doppler alle onde elettromagnetiche e, in particolar modo, alla luce.
• Blue Shift
  Se invece una galassia si sta avvicinando a noi, la sua luce ci sembra spostata verso il blu. In questo caso, le lunghezze d'onda della luce si accorciano a causa del movimento relativo. Ad esempio, la galassia di Andromeda è in rotta di collisione con la Via Lattea, quindi il suo colore ci appare tendente al blu.

Il red shift cosmologico è particolarmente importante in astronomia e cosmologia. Nel 1929 Edwin Hubble si accorse che molte galassie si stavano allontanando da noi e il loro red shift era proporzionale alla loro distanza da noi. Grazie a questa osservazione gli astronomi dedusse che l'universo è in espansione. Secondo la legge di Hubble "tutte le galassie si stanno allontanando da noi e che la loro velocità di allontanamento è direttamente proporzionale alla loro distanza". La scoperta del red shift cosmologico ha portato alla teoria del Big Bang, che suggerisce che l'universo ha avuto origine da un singolo punto (singolarità) e si sta espandendo da allora.