¿Cómo sabemos acerca del corrimiento al rojo?

Empecemos con una aclaración rápida: Red Shift no es lo mismo que semáforo en rojo .

La luz roja es solo radiación electromagnética con un rango de frecuencia de 400 a 484 THz, lo más bajo que nuestros ojos pueden ver; el más alto es la luz violeta, con una frecuencia de 668 a 789 THz.

Red Shift es un efecto observable cuando analizas la firma espectroscópica de una fuente de radiación electromagnética que está tan lejos de nosotros que la expansión del universo (cuya unidad de medida se llama Constante de Hubble ) se nota debido a la caída de frecuencia, llamada Doppler . efecto.

En resumen, funciona así:

• Elija uno de los elementos de los que está hecho el universo: hidrógeno (75 %), helio (24 %) y pequeñas cantidades de todo lo demás (1 %). Para este ejemplo, sigamos con el hidrógeno.

• Determine la firma espectral del hidrógeno haciendo pasar la luz generada a través de una descarga eléctrica en el gas a través de un espectrómetro:

  
  _{fuente: flatworldknowledge.com}

  Notará algunas marcas mientras examina la luz dispersada por el prisma. Esas marcas se denominan bandas estrechas y aparecen como consecuencia de estados de energía cuantificados . Las bandas estrechas del hidrógeno son bien conocidas: 656,2 , 486,1 , 434,0 y 410,1 nanómetros.

• Ahora mira al cielo. Elija cualquier punto brillante, pase su luz a través de un prisma y, sabiendo que también está hecho de aproximadamente un 75 % de hidrógeno y un 24 % de helio, compare su firma espectroscópica con las bandas que obtuvo anteriormente.

Debido al efecto Doppler causado por la expansión del universo, las ondas de luz se estiran, lo que hace que la frecuencia disminuya, desplazando toda la firma espectroscópica hacia frecuencias más bajas . Cuanto más lejos está el objeto, más notable es el cambio hacia el rojo.

Por lo tanto, el término Red Shift .

Ahora, respondiendo a tu pregunta:

¿Cómo sabemos que no es solo la luz roja de las estrellas rojas?

Porque incluso la luz normal de las estrellas rojas se desplazará hacia el lado infrarrojo del espectro como consecuencia del efecto Doppler .

Fuentes de imagen:
Química general: principios, patrones y aplicaciones, v. 1.0
¡Comienza con una explosión!

Más información:
Líneas espectrales de elementos químicos

Las estrellas consisten en átomos y moléculas similares que podemos encontrar aquí en la Tierra.

La radiación de esos átomos y moléculas a menudo ocurre en longitudes de onda discretas e identificables que forman un patrón único. Esta es una consecuencia de la física cuántica: las energías de los estados atómicos y moleculares se cuantifican y la radiación surge de las transiciones entre estos. Estas longitudes de onda se pueden medir (en un laboratorio) para que conozcamos el resto de longitudes de onda de la luz emitida por átomos y moléculas.

Cuando observamos el espectro de luz de una estrella (o una galaxia formada por estrellas), identificamos átomos y moléculas a partir del patrón de líneas de absorción (ya veces de emisión) y podemos determinar si todo el patrón se ha desplazado hacia el rojo.

Ocasionalmente, la dificultad que propones ocurre. Las galaxias que emiten una alta proporción de su luz en forma de un continuo suave (por ejemplo, algunos tipos de galaxias activas, donde la luz está dominada por los alrededores del agujero negro en el centro) pueden exhibir un espectro sin características o quizás con un solo línea de emisión identificable. En esas circunstancias, puede ser imposible estimar un corrimiento al rojo.