Красное смещение

К. с., обусловленное эффектом Доплера, возникает в том случае, когда движение источника света относительно наблюдателя приводит к увеличению расстояния между ними (см. Доплера эффект). В релятивистском случае, когда скорость движения источника сравнима со скоростью света, К. с. может возникнуть и в том случае, если расстояние между движущимся источником и приёмником не изменяется (т.н. поперечный эффект Доплера). К. с., возникающее при этом, интерпретируется как результат релятивистского "замедления" времени на источнике по отношению к наблюдателю.

Гравитационное К. с. возникает, когда приёмник света находится в области с меньшим (по модулю) гравитационным потенциалом , чем источник. В классич. интерпретации этого эффекта фотоны теряют часть энергии (энергии фотона ) на преодоление сил гравитации. В результате характеризующая фотон частота уменьшается, а длина волны излучения растёт: , где и - гравитац. потенциалы в местах генерации и приёма излучения. Примером гравитац. К. с. может служить наблюдаемое смещение линий в спектрах плотных звёзд - белых карликов.

Наибольшие К. с. наблюдаются в спектрах далёких внегалактич. объектов - галактик и квазаров - и интерпретируются как следствие расширения Вселенной (см. Космология). Величина z в первом приближении прямо пропорциональна лучевой скорости объектов, к-рая для внегалактич. объектов пропорциональна расстоянию r. Зависимость z от r часто наз. законом Хаббла: cz=Hr, а величину H - постоянной Хаббла (см. Хаббла закон). Закон Хаббла обычно используется для определения расстояний до внегалактич. объектов по их К. с., если последнее достаточно велико (10^-3 <z< 1, см. Расстояния до космических объектов). К. с. для наиболее далёких из известных галактик составляют , а для ряда квазаров превышают 3,5.

(А.В. Засов)