Die Rotverschiebung ist eine Methode, die Astronomen verwenden, um die Entfernung eines beliebigen, sehr weit entfernten Objekts im Universum zu bestimmen. Die Rotverschiebung ist ein Beispiel für den Dopplereffekt.
Am einfachsten lässt sich der Dopplereffekt erleben, wenn man einem fahrenden Zug zuhört. Wenn sich der Zug auf eine Person zubewegt, klingt das Geräusch, das er auf sie zukommt, wie ein höherer Ton, da die Frequenz des Tons etwas zusammengedrückt wird. Wenn der Zug wegfährt, wird der Ton gestreckt und klingt tiefer. Dasselbe passiert mit Licht, wenn sich ein Gegenstand, der Licht ausstrahlt, sehr schnell bewegt. Ein Objekt, wie z. B. ein Stern oder eine Galaxie, das weit entfernt ist und sich auf uns zubewegt, wird blauer aussehen, als es normalerweise aussieht. Dies wird als Blauverschiebung bezeichnet. Ein Stern oder eine Galaxie, der bzw. die sich von uns weg bewegt, wird roter aussehen, als wenn sich die Quelle nicht in unserem Bezugssystem bewegt. Hier erhielt die Rotverschiebung ihren Namen, da die Farben zum roten Ende des Spektrums hin verschoben sind.
Der Grund, warum Astronomen sagen können, wie weit das Licht verschoben wird, liegt darin, dass chemische Elemente, wie Wasserstoff und Sauerstoff, einzigartige Fingerabdrücke des Lichts haben, die kein anderes Element hat. Astronomen verwenden die Spektroskopie, um das Licht von einem Objekt (Galaxie oder Stern) zu analysieren. Sobald sie das wissen, prüfen sie den Unterschied zwischen dem Ort, an dem die Spektrallinien verglichen werden, und dem Ort, an dem sie sich normalerweise befinden. Daraus können sie erkennen, ob es sich auf uns zu oder von uns weg bewegt, und auch, wie schnell es sich bewegt. Je schneller er sich bewegt, desto weiter sind die Spektrallinien von ihrer normalen Position im Spektrum entfernt.
