Al hablar de imágenes de objetos muy lejanos, como las obtenidas por el JWST, hay un término que se repite mucho: corrimiento al rojo o redshift. ¿Qué significa esto? ¿Por qué se produce? Vamos a intentar explicarlo.
Todos conocemos el ruido de la sirena de una ambulancia. Cuando se acerca se escucha más aguda y cuando se aleja más grave. Esto es consecuencia del efecto Doppler y se produce porque la longitud de la onda se percibe de forma diferente en ambos casos.
El caso del corrimiento al rojo es similar aunque su causa difiere, pues el cambio en la longitud de onda de los fotones no se produce por el movimiento de la galaxia observada sino por la expansión del universo.
Lo que sucede es que la luz parte de la galaxia que estamos observando y, mientras se desplaza hacia nosotros, la distancia que debe recorrer está aumentado. El universo se está expandiendo y con él aumenta la longitud de onda de la luz.
Una mayor longitud de onda implica menor frecuencia y viceversa. Las longitudes de onda más grandes tienden al rojo, mientras las más pequeñas tienden al azul. En cuanto más lejos está la galaxia que queremos observar mayor es este corrimiento al rojo.
La forma de medir esto es aprovechar los espectros de absorción de los elementos que podemos medir de estas galaxias (o de cualquier cosa que queramos medir), pero ¿eso cómo se hace?
Grosso modo, se basa en el hecho de que los niveles energéticos alrededor del núcleo atómico están muy definidos y van siendo ocupados por los electrones, desde el más bajo al más alto. Pudiendo haber 2 en cada nivel. Uno con spin arriba y otro con spin abajo.
La única forma de que un electrón “promocione" a un nivel superior es que se le dé la energía exacta que necesita. Por tanto, cuando la luz, en cualquiera de sus posibles frecuencias, atraviesa al átomo absorbe la que tenga la frecuencia con dicha energía.
Esto genera el espectro de absorción que nos sirve para identificar de qué elemento se trata puesto que este será característico de este elemento. Más aún, nos sirve para medir el corrimiento al rojo, puesto que será directamente proporcional al desplazamiento de este espectro.
En cuanto más lejos está la galaxia que queremos observar más importante será este desplazamiento hacia al rojo. De ahí que con el despliegue del JWST se haya hablado de este fenómeno, puesto que se espera poder estudiar galaxias muy lejanas con él.
Créditos primera imagen: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI).
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