Красное смещение — сдвиг спектральных линий химических элементов в красную (длинноволновую) сторону. Это явление может быть выражением эффекта Доплера или гравитационного красного смещения, или их комбинацией. Сдвиг спектральных линий в фиолетовую (коротковолновую) сторону называется синим смещением.

Теория красного смещения

В обоих случаях (Доплеровского эффекта или эффектов ОТО) параметр смещения определяется как , где и - значения длины волны в точках испускания (emit) и наблюдения (observe) излучения соответственно.

Доплеровское смещение длины волны в спектре источника, движущегося с лучевой скоростью и полной скоростью , равно

Гравитационное красное смещение было предсказано А. Эйнштейном при разработке общей теории относительности (ОТО). В линейном относительно ньютоновского потенциала приближении

, где и - значения гравитационного потенциала в точках наблюдения и испускания излучения соответственно.

в том случае, когда в точке наблюдения потенциал по модулю больше.

Для массивных компактных объектов с сильным полем тяготения (напр., нейтронных звёзд и чёрных дыр) следует пользоваться точными формулами. В частности, гравитационное красное смещение в спектре сферического тела массой и радиусом

( — гравитационный радиус,  — гравитационная постоянная) определяется выражением

Наблюдение красного смещения

Каждый химический элемент поглощает или излучает электромагнитные волны на строго определённых частотах. Поэтому каждый химический элемент образует в спектре неповторимую картину из линий, используемую в спектральном анализе. В результате эффекта Доплера и/или эффектов ОТО, частота излучения от удалённых объектов, например, звёзд, может изменяться (понижаться или повышаться), а линии соответственно будут смещаться в красную (длинноволновую) или синюю (коротковолновую) часть спектра, сохраняя, однако, своё неповторимое относительное расположение. Смещение линий в красную сторону (обусловленное удалением объекта) и называется «красным смещением».

См. также

• Космологическое красное смещение

Ссылки

• «Красное смещение» — статья в Физической энциклопедии