الإزاحة الحمراء

	فهم الكون
الكون المبكر
	التضخم · Nucleosynthesis; GWB · Neutrino Background; Cosmic microwave background
اتساع الكون
	Redshift · قانون هبل; Metric expansion of space; معادلات فريدمان; FLRW metric
تشكل البنية
	شكل الكون; تشكل البنية; تشكل المجرات; Large-scale structure; Galaxy filaments
المكونات
	Lambda-CDM model; طاقة مظلمة · مادة مظلمة
خط زمني
	خط زمني لنظريات فهم الكون; خط زمني للانفجار الكبير; مستقبل كون يتسع
تجارب
	Observational cosmology; 2dF · SDSS; COBE · BOOMERanG · WMAP
الفهماء
	أينشتاين · هوكنگ · Friedman · Lemaître · هبل · پنزياس · Wilson · گامو· Dicke · Zel'dovich · ماذر · Rubin · سموت ·
	• •

خطوط الامتصاص في الطيف البصري of a supercluster من المجرات البعيدة (يمين)، مقارنة بخطوط الامتصاص في الطيف البصري للشمس (يسار). الأسهم تبين إزاحة حمراء. ويزداد طول الموجة باتجاه اللون الأحمر وما بعده (في حين يتناقص التردد).

الإزاحة الحمراء والإزاحة الزرقاء

في الفيزياء وفهم الفلك، تحدث الإزاحة الحمراء redshift عندما تنزاح إشعاع كهرومغناطيسي—عادةقد يكون منبعثاً من ضوء مرئي أومنعكس من غرض ما، في اتجاه الطرف الأحمر (الأقل طاقة) للطيف الكهرومغناطيسي بسبب تأثير دوپلر. وأكثر عموماً، تـُعرَّف الإزاحة الحمراء على أنها زيادة في طول موجة الإشعاع الكهرومغناطيسي المستقبـَل بواسطة كشاف بالمقارنة بطول الموجة المنبعثة من مصدر. هذه الزيادة في طول الموجة يناظرها نقصان في تردد الإشعاع الكهرومغناطيسي. وبالعكس، النقص في طول الموجة يسمى الإزاحة الزرقاء.

يتصرف الضوء كموجة، وطوله الموجي هوالمسافة بين قمتي موجتين متتاليتين. ومصطلح الإزاحة الحمراء يأتي من الإزاحات التي تبديها الأطوال الموجية للضوء، لكن مثل هذه الإزاحات توجد أيضًا في الأطوال الموجية لموجات الراديووالموجات الكهرومغنطيسية. وعندما تحدث الإزاحة الحمراء، تزيد جميع الأطوال الموجية بالمعدل نفسه. والإزاحة الحمراء يعبر عنها بنسبة الزيادة عن الطول الموجي العادي.

ومثال الإزاحة الحمراء يمكن رؤيته في طيف شبه النجم، وهومصدر قوي جدًا للإشعاع الراديوي وللموجات الضوئية. انظر: شبه النجم. تظهر سلسلة من خطوط الطيف اللامعة الصادرة عن الهيدروجين في طيف شبه النجم 3ك 273 (الجسم 273 في كتالوج كمبردج الثالث للمصادر الراديوية). فالطول الموجي لكل خط من ثلاثة ك 273 تزيد بنحو15,8% على الطول المعتاد. إلى غير ذلك، تكون الإزاحة الحمراء لشبه النجم 15,8%.

ويعتقد معظم الفلكيين حتى الإزاحات الحمراء تحدث في الأجسام الكونية لأنها تتباعد عن الأرض. والواقع حتى الإزاحة في الأطوال الموجية تنشأ بسبب تأثير دوبلر ، وكمية الإزاحة الحمراء لأي جسم تدلُّ على سرعته. فالأجسام ذات الإزاحة الحمراء الصغيرة تتحرك بنسبة مئوية من سرعة الضوء تساوي النسبة المئوية لإزاحتها الحمراء. ولحساب سرعة الأجسام ذوات الإزاحات الحمراء الكبرى، يجب حتى يضع الفلكيون في الحسبان نظرية النسبية. انظر: النسبية . والإزاحة الحمراء لشبه النجم ثلاثة ك 273 تبين سرعة قدرها 43,500كم/ث والتي تعادل 14,5% من سرعة الضوء. وبعض أشباه النجوم لها إزاحة حمراء أعلى من 300%، مما يشير على حتى سرعتها أعلى بنسبة 88% من سرعة الضوء.

الإنزياح الأحمر أوظاهرة دوبلر أوالإزاحة الحمراء هي ظاهرة مهمة في فهم الفلك ، وملخصها حتى نجماً يبعد عن الأرض ويكون متحركا بحيث يبتعد عنها , ويكون هذا النجم يصدر ضوءاً أزرقاًً مثلا ً فإن هذا الضوء بعمل حركة النجم تنزاح في أتجاه اللون الأحمر للطيف . هذه الظاهرة تحدث بسبب حتى طول موجة الشعاع القادم إلينا تطول نسبيا ً بسبب حركة النجم في الإبتعاد عنا . وهذه الاستطالة في طول موجة الشعاع التي تصل إلينا تجعله يظهر بلون أخر في إتجاه الطرف الأحمر من الطيف . وطبقا لظاهرة دوبلر بالذات فإن العكس يحدث إذا كان النجم يتحرك في إتجاه الأرض . فبسبب حركته تنضغط طول موجة شعاع الضوء القادم إلينا فتصبح قصيرة نسبيا ً مما يجعل الطيف الذي نسجله لهذا النجم منزاحة في إتجاه اللون البنفسجي من الطيف .

وبصفة عامة فهناك ثلاثة مسببات للإزياح الأحمر للضوء القادم إلينا من أعماق الكون :
1. إنزياح أحمر بسبب ظاهرة دوبلر
2. إنزياح أحمر ينشأ عن إختلاف الجاذبية علي الارض عن الجاذبية في النجم وهذا يتبع النظرية النسبية لأينشتاين .
3. إنزياح أحمر بسبب تمدد الكون واستمراره في الاتساع ، فجميع النجوم و المجرات تبتعد عنا .

ونظرا لبعد المسافات الفلكية ، والتي تـُقاس بالسنوات الضوئية ، ونحن نعهد ان الضوء يأخذ وقتا كبيرا حتى يبتر مئات السنوات الضوئية حتى يصل إلينا ، وخلال هذه السنوات التي يتحركها الضوء إلينا قد يكون النجم الذي أصدر هذا الضوء قد تحرك من مكانه وأصبح في مكان اخر ، أومن الممكن قد انفجر النجم وتلاشي وضوؤه لم يصل إلى الأرض بعد .

أصبح الإنزياح الأحمر مقياسا ً لتحديد أبعاد النجوم والمجرات عنا . وأول من استخدمه كان عالم الفلك الشهير إدوين هابل في العشرينيات ، حيث كان يراقب المجرات المحيطة بنا ,أخري في أعماق الكون ، ولاحظ حتى المجرات القريبة منا لها إنزياح أحمر طفيف في حين حتى أطياف المجرات التي تبعد عنا كلها تـُظهر أطيافا ً تتزايد أزاحتها نحوالأحمر بتزايد بعدها عن الأرض . وكان ذلك غريبا له ، لأن الإنسان كان يعتقد حتى النجوم والمجرات ثابتة في الكون . وكانت نتيجة بحثه مدهشة فنحن الآن نعهد منذ نشر هابل نتيجة أبحاثه عام 1929 حتى المجرات تبتعد عنا وتتزايد سرعاتها بتزايد بعدها عنا ، وذنك في جميع الإتجاهات السماوية التي ننظر إليها، وأن الكون كله في حالة إتساع مستمر .

وعن طريق الإنزياح الأحمر يستطيع فهماء الفلك فهم اتجاه دوران المجرات التي نراها من جانبها . تظهر تلك المجرات لنا مثل القرص الذي يدور حول محور عمودي علي مركزه ، وننظر إليه من الجانب . فجزء المجرة الذي يدور في إتجاه الأرض يظهر لونه أزرق ، وأما الطرف الآخر للمجرة الذي يدور في إتجاه يبتعد عن الأرض ، نراه بلون أحمر .

وكما عهدنا تأثير ظاهرة دوبلر علي الإنزياح الأحمر للضوء ، فهذه الظاهرة تحدث أيضا ً للصوت . ونلاحظها أحيان كثير في يومنا العادي مثلا عندما نكون بالشارع وتأتي باتجاهنا عربة مطافيئ أوإسعاف ، فنسمع صفارتها بتردد أعلي عن تردد الصوت الذي نسمعه بعد ان تمرق من جانبنا وتبتعد عنا .

التاريخ

وفي عام 1929م، اكتشف الفلكي الأمريكي إدوين باول هَبل حتى الإزاحة الحمراء للمجرات تزيد بزيادة بعد المجرَّات عن الأرض، إلى غير ذلك فإن الإزاحة الحمراء أمكن استخدامها لتقدير المسافة بين المجرات والأرض. كما حتى اكتشاف هبل قاد فلكيين كثيرين للاعتقاد بأن المجرات تتحرك بسرعة، متباعدة بعضها عن بعض وعن الأرض. واستنتاجات هبل هذه تكون أساس نظرية تمدد الكون.

صيغ الإزاحة الحمراء

In general relativity one can derive several important special-case formulas for redshift in certain special spacetime geometries, as summarized in the following table. In all cases the magnitude of the shift (the value of z) is independent of the wavelength.

Doppler effect, yellow (~575 nm wavelength) ball appears greenish (blueshift to ~565 nm wavelength) approaching observer, turns orange (redshift to ~585 nm wavelength) as it passes, and returns to yellow when motion stops. To observe such a change in color, the object would have to be traveling at approximately 5200 km/s, or about 75 times faster than the speed record for the fastest manmade space probe.

**Redshift Summary**
Redshift type	Geometry	Formula
Relativistic Doppler	Minkowski space (flat spacetime)	${\displaystyle 1+z=\gamma \left(1+{\frac {v_{\parallel {c \right)$ ( ${\displaystyle z\approx {\frac {v_{\parallel {c$ for small ${\displaystyle v$ )
Cosmological redshift	FLRW spacetime (expanding Big Bang universe)	${\displaystyle 1+z={\frac {a_{\mathrm {now {a_{\mathrm {then$
Gravitational redshift	any stationary spacetime (e.g. the Schwarzschild geometry)	${\displaystyle 1+z={\sqrt {\frac {g_{tt ({\text{receiver ) {g_{tt ({\text{source )$ (for the Schwarzschild geometry, ${\displaystyle 1+z={\sqrt {\frac {1-{\frac {2GM {r_{\text{receiver {1-{\frac {2GM {r_{\text{source$ )

تأثير دوپلر

A variety of possible recession velocity vs. redshift functions including the simple linear relation v = cz; a variety of possible shapes from theories of cosmological expansion related to general relativity; and a curve that does not permit speeds faster than light in accordance with special relativity. All curves are linear at low redshifts. See Davis and Lineweaver.

تمدد الفضاء

Two different sources of redshift: Top, Doppler shift: the star moving to the left emits light that is blue shifted in the direction of the receiving antenna that the star approaches, and red shifted in the direction of the receiving antenna that the star is leaving. Center and bottom panels: cosmological expansion: The distance between the emitting star and both antennas increases while the light is propagating, increasing the wavelength of the light seen by both antennas. Each panel shows the propagation of light over two periods: in the center panel at time of emission the wavelength is short, and in the bottom panel at time of reception the wavelength has stretched with the expansion of space. Patterned after Koupelis & Kuhn. The reader is cautioned that too literal an interpretation of this figure can be misleading. In particular, the Doppler shift panel is seen from a single inertial frame, that of the two antennas. The cosmological expansion panels are a concatenation of local inertial frames spanning the space between the various locally stationary objects.

رصد الإزاحة الحمراء في الفلك

الأرصاد المحلية

A picture of the solar corona taken with the LASCO C1 coronagraph. The picture is a color coded image of the doppler shift of the FeXIV 5308 Å line, caused by the coronal plasma velocity towards or away from the satellite.

الأرصاد خارج المجرات

مسح الإزاحات الحمراء

Rendering of the 2dFGRS data

وصلات خارجية

Ned Wright's Cosmology tutorial
Article on redshift from SPACE.com
Cosmic reference guide entry on redshift
Mike Luciuk's Astronomical Redshift tutorial
Animated GIF of Cosmological Redshift by Wayne Hu

	مواضيع فلكية
فروع فهم الفلك : علوم الفضاء \| فهم الفلك \| فهم الفلك المجري \| فهم الفلك خارج-المجري \| فيزياء فلكية \| فهم الكون \| ولادة الكون Cosmogony \| بيولوجيا فلكية \| هندسة الفضاء Aerospace engineering .
الكون والأجسام الفلكية : فضاء كوني \| فضاء خارجي Outer space \| جسم فلكي Astronomical object \| مجرة \| مجموعات وتجمعات المجرات \| نظام شمسي \| نجم \| كوكب \| الأرض \| قمر طبيعي Natural satellite \| حزام كويكبي \| مذنب \| عملاق أحمر \| قزم أبيض \| نجم نيوتروني \| قزم احمر \| متغير سيفيدي Cepheid variable \| ثقب أسود \| نباض Pulsar \| كوازار \| نجم ثنائي Binary star \| مستثمن Nova \| مستثمن أعظم
مفاهيم فيزيائية فلكية : ثنطقة \| سرعة الإفلات Escape velocity \| النسبية العامة \| ثقب أسود \| متفرد ثنطقي Gravitational singularity \| أفق الحدث Event horizon \| قطر تشفارزتشايلد \| حد تشاندراسيخار \| الزمكان \| سرعة الضوء
فهم الكون ونظرياته : فهم الكون الفيزيائي \| معادلات فريدمان \| نماذج الكون \| قانون هابل \| تشكل البنية Structure formation \| الانفجار العظيم \| نظرية الحالة الثابتة Steady state theory \| انزياح أحمر Redshift \| مادة مظلمة \| مادة مضادة \| إشعاع الخلفية الميكروية الكوني \| عوالم متعددة Multiverse (science) \| كون اهتزازي Oscillatory universe
أدوات وقياسات فلكية : مرقاب Telescope - مرصد فلكي - وحدة فلكية - مرصد فضاء هابل

^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة basicastronomy
^ Where z = redshift; v_|| = velocity parallel to line-of-sight (positive if moving away from receiver); c = speed of light; γ = Lorentz factor; a = scale factor; G = gravitational constant; M = object mass; r = radial Schwarzschild coordinate, g_tt = t,t component of the metric tensor
^ Tamara M. Davis, Charles H. Lineweaver (2000). "Superluminal Recessional Velocities". ArXiv preprint.
^ Theo Koupelis, Karl F. Kuhn (2007). (5 ed.). Jones & Bartlett Publishers. p. 557. ISBN .
^ "It is perfectly valid to interpret the equations of relativity in terms of an expanding space. The mistake is to push analogies too far and imbue space with physical properties that are not consistent with the equations of relativity." Geraint F. Lewis; et al. (2008). "Cosmological Radar Ranging in an Expanding Universe". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: 960–964. Text "volume 388 " ignored (help); Explicit use of et al. in: |author= (help)
^ Michal Chodorowski (2007). "Is space really expanding? A counterexample". Concepts Phys. 4: 17–34.

[basicastronomy-1] خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة basicastronomy

[2] Where z = redshift; v_|| = velocity parallel to line-of-sight (positive if moving away from receiver); c = speed of light; γ = Lorentz factor; a = scale factor; G = gravitational constant; M = object mass; r = radial Schwarzschild coordinate, g_tt = t,t component of the metric tensor

[D.26L-3] Tamara M. Davis, Charles H. Lineweaver (2000). "Superluminal Recessional Velocities". ArXiv preprint.

[Kuhn-4] Theo Koupelis, Karl F. Kuhn (2007). (5 ed.). Jones & Bartlett Publishers. p. 557. ISBN .

[Lewis-5] "It is perfectly valid to interpret the equations of relativity in terms of an expanding space. The mistake is to push analogies too far and imbue space with physical properties that are not consistent with the equations of relativity." Geraint F. Lewis; et al. (2008). "Cosmological Radar Ranging in an Expanding Universe". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: 960–964. Text "volume 388 " ignored (help); Explicit use of et al. in: |author= (help)

[Chodorowski-6] Michal Chodorowski (2007). "Is space really expanding? A counterexample". Concepts Phys. 4: 17–34.

	مواضيع فلكية
فروع فهم الفلك : علوم الفضاء \| فهم الفلك \| فهم الفلك المجري \| فهم الفلك خارج-المجري \| فيزياء فلكية \| فهم الكون \| ولادة الكون Cosmogony \| بيولوجيا فلكية \| هندسة الفضاء Aerospace engineering .
الكون والأجسام الفلكية : فضاء كوني \| فضاء خارجي Outer space \| جسم فلكي Astronomical object \| مجرة \| مجموعات وتجمعات المجرات \| نظام شمسي \| نجم \| كوكب \| الأرض \| قمر طبيعي Natural satellite \| حزام كويكبي \| مذنب \| عملاق أحمر \| قزم أبيض \| نجم نيوتروني \| قزم احمر \| متغير سيفيدي Cepheid variable \| ثقب أسود \| نباض Pulsar \| كوازار \| نجم ثنائي Binary star \| مستثمن Nova \| مستثمن أعظم
مفاهيم فيزيائية فلكية : ثنطقة \| سرعة الإفلات Escape velocity \| النسبية العامة \| ثقب أسود \| متفرد ثنطقي Gravitational singularity \| أفق الحدث Event horizon \| قطر تشفارزتشايلد \| حد تشاندراسيخار \| الزمكان \| سرعة الضوء
فهم الكون ونظرياته : فهم الكون الفيزيائي \| معادلات فريدمان \| نماذج الكون \| قانون هابل \| تشكل البنية Structure formation \| الانفجار العظيم \| نظرية الحالة الثابتة Steady state theory \| انزياح أحمر Redshift \| مادة مظلمة \| مادة مضادة \| إشعاع الخلفية الميكروية الكوني \| عوالم متعددة Multiverse (science) \| كون اهتزازي Oscillatory universe
أدوات وقياسات فلكية : مرقاب Telescope - مرصد فلكي - وحدة فلكية - مرصد فضاء هابل