
赤方偏移の感覚をつかむには、光から離れて(冗談です)、日常生活でよく経験する同様の音響効果を思い出すのが最善かもしれません。車から始めましょう。より具体的に言うと、車のクラクションです。しかし、わざわざ車に乗ってシートベルトを締める必要はありません。近所でスティックボールをしているストリートウニのふりをしてみましょう。あなたの友人が道路を走っている車を発見し、あなたは歩道に移動しました。しかし、運転手は彼女が通り過ぎるときにクラクションを鳴らしながら横たわっています。何が聞こえますか?車が遠くから近づくと、音は高音域になりますが、車がスピードを上げて通り過ぎると、ピッチは低くなります。これはドップラー効果と呼ばれます。音があなたに向かって移動すると、音波は短くなり、周波数が高くなります。遠ざかるにつれて広がり、ピッチが低くなります。
光もほぼ同じように反応します。それらが私たちに近づくにつれて、光の波は圧縮され、より高い周波数を持ちます。私たちから遠ざかるにつれて、光の波は伸びて、より低い周波数にシフトします。短く近づく光は青方偏移と呼ばれ、長く遠ざかる光は赤方偏移と呼ばれます。それでは、どうぞ!赤方偏移はあなたから離れていく光です。私たちの仕事はここで終わりです。ハッピーアワーの時間です。
わかりました、おそらくそうではありません。なぜ赤方偏移を赤、青方偏移を青と呼ぶのでしょうか?短波を「スタン」、長波を「ハリー」と呼ぶよりも詩的だと思うだけではありません。電磁スペクトルでは、赤色の光は周波数が低く、青色の光は周波数が高くなります。したがって、光が私たちから遠ざかると、スペクトルの赤い端に向かって移動します。私たちに向かって移動している場合は、青色に向かって移動しています。
さて、宇宙論的なものはそれと何の関係があるのでしょうか?大きな大きなステージで赤方偏移を示しているだけです。ビッグバン爆発は非常に大規模だったので、宇宙で私たちが見ることができるほとんどのものはまだ私たちから遠ざかっています。 (近くにあるいくつかの物体 (惑星や恒星) は、さらに近づいています。) それらは私たちから遠ざかるほど、より速く移動します。したがって、宇宙論的赤方偏移は、空間が膨張するにつれて光が伸びることを意味します。実際、それは非常に伸びているので、私たちがいくつかの遠方の銀河に到達するまでに、その可視光と紫外光は赤外スペクトルに移行しています。 2018年に打ち上げ予定のジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のような赤外線望遠鏡は、私たちが宇宙のさらに奥を見るのに役立ち、遠く離れたところに移動している若い銀河を研究できるようになります。