Rotverschiebung

Die Rotverschiebung ist eine in der Astronomie beobachtete Verschiebung der Spektrallinien sehr weit entfernter, leuchtender Objekte in Richtung der größeren Wellenlängen. Das Licht von Galaxien ist in den allermeisten Fällen rotverschoben, bereits unter den nächstgelegenen 1000 sind es etwa 75 Prozent. Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto stärker ist im Mittel die Rotverschiebung. Nur wenige relativ nahe Galaxien zeigen aufgrund zusätzlicher „eigener“ Bewegung (Pekuliargeschwindigkeit) relativ zur Erde auf uns zu die gegenteilige Blauverschiebung; ein Beispiel dafür ist der Andromedanebel.

Übrigens: Die PlusPedia ist NICHT die Wikipedia.
Wir sind ein gemeinnütziger Verein, PlusPedia ist werbefrei. Wir freuen uns daher über eine kleine Spende!

1 Forschungsgeschichte

Vesto Slipher führte ab 1912 spektroskopische Beobachtungen von Galaxien durch und bestimmte deren Radialgeschwindigkeiten aus den Spektrallinienverschiebungen. Er erkannte bald, dass die meisten der von ihm beobachteten Galaxien eine Rotverschiebung aufwiesen.^[1] Zunächst wurde dieser Effekt mit dem Dopplereffekt verglichen. 1929 entdeckte Edwin Hubble den Zusammenhang von Rotverschiebung und Entfernung der Galaxien und führte ihn auf eine Expansion des Universums zurück. Gemäß der Hubble-Konstante kann man die Entfernungen durch Messung der Rotverschiebung abschätzen.

2 Zum Verständnis

Die beobachtete Verschiebung scheint zunächst dem Relativitätsprinzip zu widersprechen, da die Lichtgeschwindigkeit als konstant gilt. Tatsächlich hat die Rotverschiebung nichts mit der Lichtgeschwindigkeit zu tun, sondern mit den Eigenschaften des Lichts als elektromagnetische Welle. Die Spektrallinien sind bei Sternen charakteristisch und zeigen die chemische Zusammensetzung an. So lässt sich der Wasserstoff, das häufigste chemische Element im Universum, im sichtbaren Lichtspektrum durch die Linien der Balmer-Serie erkennen: 389 nm (kaum zu sehen), 397 nm (schwach zu sehen), 410 nm, 434 nm (violett), 486 nm (türkis) und 656 nm (rötlich).

Eine Eigenbewegung des Sterns kann eine zusätzliche Wellenlängenverschiebung der Spektrallinien bewirken, was dem Dopplereffekt entspricht. Insofern können sich beide Wirkungen überlagern.