L'evoluzione nell'universo: galassie ellittiche

Dettaglio da Red Shift di Franz Skringer

Il redshift, o spostamento verso il rosso, è dovuto all'effetto Doppler applicato alle onde elettromagnetiche.
L'effetto Doppler lo sperimentiamo abbastanza quotidianamente, ad esempio quando la sirena dei pompieri o dell'ambulanza del pronto soccorso si avvicina: nella fase di avvicinamento il suono si fa più intenso per poi diminuire allontanandosi. Questo perché le onde sonore generate dalla sirena hanno uno spazio sempre minore (o maggiore) per giungere fino al nostro orecchio, quindi il numero di picchi che ci raggiunge nell'unità di tempo è sempre maggiore (o minore), senza che però ci sia alcun reale cambiamento nell'onda emessa. Allo stesso modo, quando un'onda elettromagnetica viene emessa da una fonte lontana, questa subisce uno spostamento verso il blu se l'origine è in avvicinamento, verso il rosso se è in allontanamento rispetto al punto di ricezione.
In particolare, essendo il nostro universo in espansione, si osserverà principalmente uno spostamento verso il rosso, un redshift. Per valutare l'effetto di tale spostamento, ci viene in aiuto la relatività speciale o ristretta⁽¹⁾. In particolare la frequenza $\nu$ osservata sarà legata alla frequenza emessa $\nu_0$ dalla seguente relazione: