¿Cómo podemos saber la distancia a la que están las galaxias?

 Christian Andreas Doppler fué un físico y matemático austríaco que relacionó matemáticamente la frecuencia de emisión de radiaciones de un objeto con su desplazamiento.

Dicho así parece ser un poco espeso de entender pero un sencillo ejemplo nos lo aclarará. Todos recordamos el sonido de un coche mientras se acerca a nosotros y como este sonido cambia cuando pasa junto nuestro y se aleja. Hasta los niños cuando juegan con cochecitos imitan este sonido, más agudo al acercarse y más grave al alejarse. Este efecto conocido con el nombre de su descubridor, Doppler, es aplicable a cualquier tipo de frecuencia.

 

 

La radiación emitida por un objeto que se mueve hacia un observador se comprime; su frecuencia se percibe aumentada y se dice que la frecuencia "se desplaza hacia el azul". Por el contrario, la radiación emitida por un objeto que se aleja se estira, "se desplaza hacia el rojo". Los desplazamientos hacia el azul o hacia el rojo que exhiben las galaxias indican su movimiento con respecto a la Tierra.

Los astrónomos pueden saber la distancia de los objetos extragalácticos situados a millones de años luz de la Tierra aplicando la fórmula matemática de Doppler y comprobando el desplazamiento hacia el rojo o el azul de determinadas frecuancias conocidas como por ejemplo la del Hidrógeno.

Esta imagen resume el proceso. La hilera inferior coresponde el rango de frecuencias de la luz visible creada en un laboratorio de referencia. En las hileras superiores, se analiza la luz visible procedente de lejanas galaxias comprobando que los mismos colores desplazan su frecuencia hacia la parte roja de la escala. Cuanto más alejadas están, mayor desplazamiento hacia el rojo.

Aplicando la ley de Doppler es posible conocer la velocidad a la que se están alejando de nosotros estas fuentes de luz que son las galaxias. Es uno de los logros más importantes para conocer la estructura de nuestro Universo.

Esta es la fórmula matemática:

Después de obtener el valor de z, la distinción entre el corrimiento al rojo y al azul es simplemente si z es positiva o negativa. Por ejemplo, en los corrimientos al azul (z < 0), el efecto Doppler está asociado con objetos aproximándose al observador en el que la luz se desplaza hacia energías mayores. Contrariamente, en los corrimientos al rojo (z > 0), el efecto Doppler está asociado a objetos alejándose del observador con la luz desplazándose hacia energías menores.