1. Lumière des galaxies éloignées: Les galaxies émettent de la lumière, qui contient un spectre de différentes longueurs d'onde.
2. L'effet Doppler: Alors qu'une galaxie s'éloigne de nous, les vagues légères qu'elle émet est étirée, semblable à la façon dont le son d'une sirène change la hauteur alors qu'il s'éloigne de vous. Cet étirement fait apparaître les longueurs d'onde de lumière, les déplaçant vers l'extrémité rouge du spectre électromagnétique. Ceci est connu sous le nom de Redshift .
3. Mesurer le rouge-décalage: Les astronomes utilisent des spectrographes pour analyser la lumière des galaxies éloignées. Ils recherchent des lignes spectrales spécifiques - comme les empreintes digitales des éléments - et comparent leurs positions aux mêmes lignes dans le laboratoire. La quantité de changement vers l'extrémité rouge du spectre nous indique combien la lumière a été étirée.
4. Calcul de la vitesse: La quantité de décalage vers le rouge est directement proportionnelle à la vitesse de récession de la galaxie. Cette relation est décrite par Loi de Hubble:
v =h₀ * d
Où:
* v est la vitesse de la galaxie
* h₀ est la constante Hubble, une valeur qui représente le taux d'expansion de l'univers (environ 70 km / s / MPC)
* d est la distance de la galaxie
en résumé: En mesurant le décalage vers le rouge d'une galaxie lointaine, les astronomes peuvent déterminer sa vitesse par rapport à la Terre et comprendre comment l'univers se dilate.
Remarque importante: Redshift se produit également lorsque la lumière passe à travers un champ gravitationnel fort, en raison de la flexion de l'espace-temps. C'est ce qu'on appelle le «décalage vers le rouge gravitationnel» et est un phénomène séparé du décalage vers le rouge Doppler utilisé pour mesurer les vitesses de la galaxie.
