Redshift cosmológico

Redshift cosmológico

O redshift mede quanto o comprimento de onda da luz de uma fonte distante se estica até chegar até nós. A relação básica é z = (λ_obs - λ_em) / λ_em, onde λ_em é o comprimento de onda emitido e λ_obs o que observamos. Equivalentemente, 1 + z = a(t₀) / a(t_em), onde a(t) é o fator de escala cósmico — o redshift mede diretamente o quanto o universo se expandiu desde a emissão.

As observações de Edwin Hubble em 1929, relacionando redshifts de galáxias com suas distâncias, deram a primeira evidência de que o universo está em expansão, abrindo caminho para o modelo do Big Bang. A radiação cósmica de fundo, emitida na superfície de último espalhamento, tem z ≈ 1100, indicando que o universo se expandiu por um fator de cerca de 1100 desde então.

Aplicações

O redshift cosmológico é o pilar da cosmologia observacional: define distâncias até galáxias e quasares, calibra a constante de Hubble H₀ e cronometra a história da expansão. O LIGO já detectou fusões de estrelas de nêutrons com z próximo de 0,01, onde contrapartes eletromagnéticas (kilonovas) permitem cruzar a "sirene padrão" gravitacional com o redshift óptico.

FAQ

O redshift cosmológico é um efeito Doppler? Não exatamente — vem do esticamento do próprio espaço entre emissão e detecção, e não de um movimento relativo local pelo espaço.

z pode ser negativo? Sim — nesse caso temos blueshift, comum em galáxias próximas cujo movimento peculiar domina sobre a expansão (Andrômeda está se aproximando de nós).

Qual é o maior redshift conhecido? Em meados dos anos 2020, o JWST confirmou galáxias com z ≈ 13-14, vistas como eram apenas cerca de 300 milhões de anos após o Big Bang.