Corrimiento al rojo

En física y astronomía, el corrimiento al rojo, acercamiento hacia el rojo o desplazamiento hacia el rojo (en inglés: redshift) es un fenómeno que ocurre cuando la radiación electromagnética que se emite o refleja desde un objeto, normalmente la luz visible, aparece desplazada hacia el rojo al final del espectro electromagnético. De manera más general, el corrimiento al rojo es definido como un incremento en la longitud de onda de radiación electromagnética recibida por un detector comparado con la longitud de onda emitida por la fuente. Ese incremento en la longitud de onda se corresponde con un decrecimiento en la frecuencia de la radiación electromagnética. De forma análoga, el decrecimiento en la longitud de onda es llamado corrimiento al azul.

Cualquier incremento en la longitud de onda se llama «corrimiento hacia el rojo», incluso aunque ocurra en regiones del espectro correspondientes a radiaciones electromagnéticas no visibles, como los rayos gamma, los rayos X o la radiación ultravioleta. La denominación puede ser confusa ya que a longitudes de onda mayores que el rojo (p.ej., infrarrojo, microondas y ondas de radio), los «desplazamientos hacia el rojo» en realidad se alejan de la longitud de onda correspondiente al rojo. Aun así, hablar de frecuencias de ondas menores que el rojo continúa significando que la longitud de onda tiende a alargarse y no a asemejarse al rojo.

Un corrimiento hacia el rojo puede ocurrir cuando una fuente de luz se aleja de un observador, correspondiéndose a un desplazamiento Doppler que cambia la frecuencia percibida de las ondas sonoras. Aunque la observación de tales desplazamientos hacia el rojo —o su equivalente hacia el azul— tiene numerosas aplicaciones terrestres (p.ej., radar Doppler y pistola radar),^[1]​ la espectroscopia astronómica utiliza los corrimientos al rojo Doppler para determinar el movimiento de objetos astronómicos distantes.^[2]​ Este fenómeno fue predicho por primera vez y observado en el siglo XIX cuando los científicos empezaron a considerar las implicaciones dinámicas de la naturaleza ondulatoria de la luz.

Otro mecanismo de corrimiento hacia el rojo es la expansión métrica del espacio, que explica la famosa observación de los corrimientos al rojo espectrales de las galaxias distantes, los quasares y las nubes gaseosas intergalácticas, que se incrementan proporcionalmente con su distancia al observador. Este mecanismo es una característica clave del modelo del Big Bang de la cosmología física.^[3]​

Un tercer tipo de corrimiento al rojo, el corrimiento al rojo gravitacional (también conocido como efecto Einstein), es el que ocurre como resultado de la dilatación del tiempo que se da cerca de objetos masivos, de acuerdo con la relatividad general.^[4]​

Estos tres fenómenos se pueden comprender bajo el paraguas de leyes de transformación de marcos. Hay otros muchos mecanismos con descripciones físicas y matemáticas muy diferentes que pueden conducir a un desplazamiento en la frecuencia de radiación electromagnética y cuyas acciones pueden ocasionalmente ser conocidas como «desplazamiento al rojo», incluyendo la dispersión y varios efectos ópticos.

En astronomía, es habitual referirse a este cambio de longitud de onda utilizando una magnitud adimensional llamada «${\displaystyle z\,}$».

1. ↑ Ver Feynman, Leighton y Sands (1989) o una introducción para estudiantes universitarios (y muchos institutos). Ver Taylor (1992) para una discusión relativista.
2. ↑ Ver Binney y Merrifeld (1998), Carroll y Ostlie (1996), Kutner (2003) para aplicaciones astronómicas.
3. ↑ Ver Misner, Thorne y Wheeler (1973) y Weinberg (1971) o cualquier libro de texto de cosmología física.
4. ↑ Ver Misner, Thorne y Wheeler (1973) y Weinberg (1971).