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Rotverschiebung


Astronomie


Basiswissen


Als Rotverschiebung bezeichnet man die „Rotfärbung des Lchtes eines Sternes, der sich von uns fortbewegt, infolge des Doppler-Effektes[1].“ Dass weiter entfernte Galaxien rötlicher erscheinen hat einen tiefen Einfluss auf kosmologische Weltbilder.

Als physikalischer Effekt


Wenn sich etwas sehr schnell von uns wegbewegt desto mehr sind die Spektralfarben in Richtung rot (längere Wellen, kleinere Frequenz) verschoben. Umgekehrt, wenn es sich schnell auf uns zubewegt, dann sind die Spektralfarben mehr zum Blauen (kurze Wellenlängen, hohe Frequenzen) verschoben.. Galaxien und andere Objekte im Weltraum sind oft schnell genug im Verhältnis zu uns, dass man diesen Effekt gut messen kann. Man kann darüber rückwärts ausrechnen, wie schnell sich etwas von uns wegbewegt oder auf uns zukommt. Tatsächlich entfernen sich die Galaxien umso schneller von uns, je weiter sie schon uns von uns weg sind. Mathematisch ist die Rotverschiebung Z das Verhältnis der Wellenlängenänderung der gemessenen Strahlung zur Wellenlänge der ausgesandten Strahlung. Allgemein spricht man in der Physik vom sogenannten Doppler-Effekt ↗

Bedeutung für die Sichtbarkeit


Mit dem bloßen Auge kann man den Effekt aus zwei unahbängigen Gründen nicht wahrnehmen. Himmelsobjekte, die man am Sternenhimmel mit dem bloßen Auge sehen kann sind astronomisch gesehen alle sehr nahe. Nahe Objekte bewegen sich aber kaum oder nur langsam von uns weg, weshalb alleine schon aus diesem Grund der Effekt sehr schwach ausgeprägt wäre. Der zweite Grund ist, dass Rotverschiebung nicht automatisch zu einer Rotfärbung einer Lichtquelle führt. Tatsächlich werden rote Farben zum Teil in den für uns unsichtbaren Infrarotbereich verschoben. Gleichzeitig können für uns vorher unsichtbare ultraviolette Strahlungen in den sichtbaren Blaubereich rücken. Die Strahlungsquelle als Ganzes bleibt ein Gemisch aus verschiedenen Spektralanteilen. Die Rotverschiebung wird normalerweise über Spektrallinien festgestellt und nicht über den Gesamtfarbeindruck einer Lichtquelle. Wie sich die Rotverschiebung mit der Entfernung einer Galaxie tatsächlich vergrößert wird ausgedrückt über die sogenannte Hubble-Konstante ↗

Fußnoten