El corrimiento al rojo es un fenómeno indispensable en cuestión de conocimiento del Universo. Se trata de una alteración en las longitudes de onda de la luz proveniente de objetos astronómicos muy distantes y revela, no solo la forma a la que se están moviendo, sino también la manera en la que se expanden con el paso del tiempo.
Su descubrimiento, inicialmente observado en las líneas espectrales –es decir, las gráficas de emisión de fotones – de estrellas y galaxias, abrió las puertas a una comprensión mucho más profunda de la expansión cósmica y, mismo, de la naturaleza del Universo.
LA LEY DE HUBBLE
Como sabemos, los objetos que se encuentran en el espacio, las estrellas, cometas, agujeros negros, quásares… emiten luz. Esta luz está formada por fotones, los cuales se desplazan vibrando con una frecuencia y longitud de onda. Ahora bien, en el espectro de luz visible, cada una de esas longitudes de onda que poseen se identifican con un color en especial, siendo las más bajas las correspondientes al azul y morado y las más altas al rojo y naranja.
Así, el corrimiento al rojo es un fenómeno que afecta directamente a ese espectro electromagnético y que ocurre cuando la luz que proviene de objetos muy lejanos se desplaza hacia las longitudes de onda más largas, es decir, hacia las tonalidades rojas. Este desplazamiento se debe, en gran medida, a que experimentan el efecto Doppler, el cual surge cuando la fuente de luz se mueve alejándose del observador.
Es así como, en el contexto astronómico, si una estrella u objeto estelar se aleja de nosotros, detectaremos su espectro con un cierto desplazamiento anormal hacia el rojo. Esto se debe a la longitud de onda. Y es que, cuando una fuente de luz se aleja, las ondas de luz se estiran, desplazándose hacia longitudes de onda más largas, lo cual percibimos como un corrimiento. En otras palabras, sería una especie de medida del alejamiento de los objetos estelares.
Una forma de cuantificar este efecto sería a través de la ley de Hubble. Es una teoría que se atribuye al astrónomo Erwin Hubble quien, en la década de 1920, consiguió establecer una relación lineal entre ese corrimiento al rojo y la velocidad de recesión de las galaxias. La ley se convirtió en toda una guía para los astrónomos a la hora de revelar la relación esencial entre el corrimiento al rojo y la expansión astronómica: a mayor corrimiento al rojo, mayor será la velocidad a la que una galaxia se aleja de nosotros.
EVIDENCIA
Desde los primeros días de la astronomía moderna, los científicos han estudiado la variación detectada en las líneas espectrales de luz emitida por estrellas y galaxias. Aun así, el pionero en este sector fue Hubble quien, al descubrir ese significativo movimiento al rojo, inició toda una nueva era en la astronomía y en la cosmología.
Las observaciones del corrimiento al rojo no solo proporcionaron una herramienta para estudiar la expansión del Universo, sino que abrieron la puerta a la medición precisa de distancias cósmicas. Es así que, utilizando el corrimiento al rojo como indicativo de la velocidad de expansión, los astrónomos consiguen desarrollar métodos para estimar las distancias de las galaxias más distantes.
De hecho, uno de los hitos más significativos fue la observación de supernovas de Tipo Ia, que son una serie de eventos que siguen un patrón de brillo muy representativo: son explosiones que actúan casi como faros. Analizando esa luz y comparándola con las distancias derivadas de las supernovas con los corrimientos al rojo asociados, los científicos fueron capaces de confirmar y refinar la relación entre velocidad y distancia, respaldando así la Ley de Hubble.
Ahora bien, a medida que la tecnología fue avanzando, estas observaciones se expandieron más allá de las galaxias cercanas. Las exploraciones de cúmulos grandes y de cuásares reveló corrimientos de rojo mucho más profundos y pronunciados los cuales, unidos a la medición de la radiación cósmica de fondo de microondas, proporcionaron una imagen mucho más completa de la expansión del Universo.
LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO
Sin embargo, para entender bien como ese corrimiento se relaciona con la expansión del Universo, juguemos con un ejemplo práctico. Imaginemos que tenemos una onda que viaja entre dos galaxias que se están expandiendo. Pues bien, a medida que la onda de luz viaja a través del espacio que se expande, su propia longitud de onda se expande con el espacio mismo.
Es como un estiramiento que resulta en un desplazamiento hacia el extremo rojo del espectro electromagnético. De hecho, hay que tener en cuenta que no es la propia longitud de onda que se vaya expandiendo de forma individual, sino que lo hace como un objeto más que forma parte del espacio, el cual, sí que se expande en su totalidad.
En concreto, este concepto de expansión del espacio se remonta hasta la teoría del Big Bang, la cual propone que el Universo comenzó en un estado extremadamente denso y caliente y que ha estado en expansión desde entonces. El corrimiento al rojo es, de esa forma, un indicador directo de la expansión cósmica.
