Die Rotverschiebung

Die Rotverschiebung ist ein spezieller Fall des Doppler-Effekts.

Der Doppler-Effekt besagt, dass eine sich auf den Hörer zu bewegende Quelle an Frequenz zunimmt (siehe Abbildung); der Ton erklingt somit höher.

Entfernt sich die Quelle vom Hörer, werden wiederum die Schallwellen gestreckt und der Ton wird tiefer.

Abbildung 1: Rechts Dopplereffekt an Fahrzeugen, links die Übertragung auf Lichtwellen.

Überträgt man nun diesen Effekt von Schall- auf Lichtwellen, stellt man fest, dass sich eine von uns entfernende Lichtquelle in den roten Spektralbereich verschiebt (Rotverschiebung), eine sich nähernde in den blauen (Blauverschiebung). Da eine derartige Verschiebung anders als bei Schallwellen erst bei sehr hohen Geschwindigkeiten erfolgt, ist uns der Dopplereffekt in Lichtwellen im Alltag nicht vertraut.

Durch die Expansion des Universums wird die Strahlung aufgrund des doppler-Effekts in den längerwelligen Bereich des Spektrums (also zum „Roten“ hin) verschoben.

Entdeckt wurde die Rotverschiebung an Galaxien zuerst von Edwin Hubble 1929, als er mit neuartigen optischen Teleskopen unsere Nachbargalaxien erforschte. Heute wird der Wert der Rotverschiebung

Z auch zur Altersangabe des Universums verwendet (siehe Abbildung in Epoche der Reionisation).

Historisch trug die Entdeckung der Rotverschiebung maßgeblich zum Beweis für das Urknallmodell bei, im Widerspruch zur „Steady-state“-Theorie eines stillstehenden, unendlichen Weltalls.