Ho experimenten com a conseqüència del moviment d’allunyament d’aquest respecte al receptor (desplaçament cap al vermell, pròpiament) o de l’existència de camps gravitacionals intensos (desplaçament cap al vermell gravitacional). Si l’objecte emissor té un espectre que presenta una ratlla, d’absorció o d’emissió, de longitud d’ona λ’ (que indica la presència d’un determinat element químic), i hom la compara amb la longitud d’ona λ que té aquella ratlla concreta en l’espectre (de l’element) observat en una experiència realitzada en un laboratori terrestre, hom determina un desplaçament (increment) Δλ=λ'-λ, que és el desplaçament cap al vermell. Els desplaçaments cap al vermell dels objectes de la Galàxia són interpretats en termes de l’efecte Doppler originat pel moviment d’allunyament de la font respecte a l’observador; en aquest cas, el paràmetre de desplaçament cap al vermell és z=Δλ/λ=v/c, on és la velocitat d’allunyament de la font respecte a la Terra i c és la velocitat de la llum al buit. El desplaçament cap al vermell dels objectes extragalàctics també té per origen l’efecte Doppler, causat, en aquest cas, per la recessió de les galàxies (expansió de l’Univers); atès que, en aquest cas, les velocitats de recessió poden ésser relativistes, l’expressió del paràmetre de desplaçament cap al vermell és z = Δλ/λ = [(c+v)/(c-v)]½-1. La mesura de z dóna, doncs, el valor de la velocitat de recessió i aquesta, al seu torn, dóna una mesura de la distància d a què es troba l’objecte gràcies a la llei de Huble, v=H0d. Hi ha un segon tipus de desplaçament cap al vermell, el desplaçament cap al vermell gravitacional, predit per Einstein en la relativitat general, que és causat per l’acció de camps gravitacionals intensos sobre els fotons emesos per la font, els quals perden energia (i augmenten, per tant, llur longitud d’ona) en vèncer el camp. El paràmetre de desplaçament cap al vermell és aleshores zg =Δλ/λ=Gm/c2 r, on G és la constant gravitacional, m i r la massa i el radi, respectivament, de la font emissora, i c la velocitat de la llum al buit. Aquest tipus de desplaçament ha estat observat en l’espectre d’alguns estels nans blancs. Ambdós desplaçaments, el Doppler i el gravitacional, són de gran interès cosmològic.
m
Astronomia
Desplaçament cap al vermell d’una galàxia; la radiació emesa per la galàxia és rebuda per l’observador amb una freqüència igual, més gran o més petita segons si la galàxia resta immòbil o en moviment, apropant-se o allunyant-se de l’observador, fet que es tradueix en un desplaçament de la ratlla espectral tal com mostra el dibuix.
© Fototeca.cat
Desplaçament cap a longituds d’ona més grans que experimenten les ratlles de l’espectre d’un objecte estel·lar.