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Wie misst man die Rotverschiebung und was kann man daran ablesen?

Die Rotverschiebung eines entfernten Objektes bestimmt man durch die Aufnahme eines Spektrums des Objekts: Darin versucht man nun bestimmte Absorptionslinien zu identifizieren. Da man weiß, bei welcher Wellenlänge diese Linien in einem nichtrotverschobenen Spektrum auftauchen (etwa im Labor auf der Erde), kann man so bestimmen, wie weit sich die Linie in Richtung des roten Endes des Spektrums verschoben hat. Absorptionslinien entstehen, wenn bestimmte Wellenlängenbereiche des Lichts durch Elemente in der Atmosphäre des beobachteten Sterns oder in der Galaxie "verschluckt" werden.

Die Rotverschiebung z ist definiert als der Unterschied der beiden Wellenlängen der  Spektrallinie geteilt durch die Laborwellenlänge. Diese z-Werte werden heute in der Regel von Kosmologen verwendet, um Entfernungen zu Galaxien anzugeben. Aufgrund der Expansion des Universums bedeutet ein größerer z-Wert nämlich eine größere Entfernung von uns. Je größer der z-Wert, desto weiter blicken wir in die Vergangenheit. Dies gilt für die sogenannte kosmologische Rotverschiebung, die man bei allen entfernten Galaxien beobachtet und die ihre Ursache in der Expansion des Weltraums hat. Darüber hinaus gibt es noch die Doppler-Rotverschiebung (wenn man ein Objekt beobachtet, das sich von einem entfernt) oder die Gravitations-Rotverschiebung, die etwa in der Nähe eines kompakten Objektes wie eines Schwarzen Lochs wichtig werden kann.  (ds/18. Oktober 2007)

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