Redshift of Galaxies

If we investigate the spectra of celestial objects, we can know the speed information on the direction of line of sight (Radial Velosity). It is based on the Doppler Effect. For example, the wavelength of the light from the object keeping away from us shifts to redder, it is called Redshift. Conversely, the wavelength of the light from the object approaching us shifts to bluer, it is called Blueshift.

Redshift (Detailed explanation)

The American astronomer Edwin Hubble has discoverd the following things from observation of the nearby galaxy.

  • Almost galaxy is keeping away from us.
  • The keeping away speed of the galaxy becomes large in proportion to the distance to the galaxy.
That is, it was found that the long distance galaxy was keeping away from us at a quick speed. This law is connected with a discoverer's name and called Hubble's Law.

Hubble announced the paper "the universe was expanding uniformly" from this observation in 1929.

天体のスペクトルを調べると，視線方向の速度情報（視線速度）を知ることができます． これはドップラー効果によるもので， たとえば，私たちから遠ざかる運動をしている天体からの光は， 波長が赤い方にずれ，逆に私たちへ近づく運動をしている天体からの光は， 青い方へずれます． 赤い方へずれることを赤方偏移(redshift)， 青い方へずれることを青方偏移(blue shift)と呼びます．

アメリカの天文学者エドウィン・ハッブル(Edwin Hubble)は， 近傍の銀河の観測から，

  • 大部分の銀河は赤方偏移していること，すなわち私たちから遠ざかる運動をしていること
  • 距離が遠い銀河ほど，距離に比例してその速度が大きくなること
に気がつきました． すなわち，遠くの銀河ほど， 速い速度で私たちから遠ざかっているということがわかったのです． この法則は，発見者の名前にちなんで， ハッブルの法則(Hubble's law)と呼ばれています．

ハッブルはこの観測から，1929年に「宇宙は一様に膨張している」 という論文を発表しました． すべての銀河が遠ざかり，しかも遠くの銀河ほど速く遠ざるということは， 宇宙空間自体が膨張しているから，と考えたのです．

宇宙膨張をぶどう入りのパン生地にたとえてみましょう． 生地をオーブンに入れ，焼き上がるにつれて，ぶどうパンは膨らみ， ぶどうとぶどうの間の間隔は広くなっていきます． あるぶどうに着目すると，そこから遠いぶどうほど， 速い速度で離れていく様子がわかります．

この「空間の膨張」こそ，宇宙膨張の発見でした．

The Hubble's Law (Detailed explanation)

Redshift of IRAS Galaxies
Redshift of KUG

Redshift of QSOs in z =0.1〜0.5
Redshift of QSOs in z =0.1〜1.1
Redshift of QSOs in z =1〜5

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