Ultimo aggiornamento: 2026-06-16

Redshift e velocità di recessione

Quando la luce di una galassia lontana ci raggiunge, le sue lunghezze d'onda risultano allungate verso l'estremità rossa dello spettro. L'entità di questo allungamento è il redshift:

$z = \frac{\lambda_{\text{osservata}} - \lambda_{\text{emessa}}}{\lambda_{\text{emessa}}}$

Il redshift è una delle grandezze osservabili più importanti dell'astronomia, perché è direttamente legato alla velocità con cui una sorgente si allontana e, attraverso la legge di Hubble, alla sua distanza.

Due formule

Per piccoli redshift la velocità di recessione è semplicemente proporzionale a z:

$v \approx c\,z \qquad (\text{valida per } z \ll 1)$

Per redshift maggiori questa sovrastima la velocità e finisce per superare la velocità della luce, cosa non fisica per un'interpretazione Doppler. La formula Doppler relativistica corregge tutto ciò:

$v = c\,\frac{(1+z)^2 - 1}{(1+z)^2 + 1}$

Questa restituisce sempre una velocità inferiore a $c$, per quanto grande diventi $z$.

Esempio svolto

Una galassia viene osservata a un redshift di $z$ = 0,1.

Anche a questo redshift modesto le due formule differiscono di circa il 5 %. A un redshift pari a 1 la formula classica raggiunge la velocità della luce, mentre quella relativistica ne dà solo circa il 60 %.

Redshift cosmologico contro redshift Doppler

Vale la pena ricordare che cosa rappresenti davvero questa velocità. Uno spostamento Doppler classico nasce dal moto attraverso lo spazio. Il redshift cosmologico, invece, nasce perché lo spazio stesso si espande mentre la luce è in viaggio, allungando l'onda. La formula relativistica vista sopra fornisce un'utile velocità di recessione equivalente, ma per gli oggetti ad alto redshift gli astronomi lavorano invece con il fattore di scala e il tempo di lookback, che derivano da un modello cosmologico completo anziché da una semplice velocità. Per trasformare la velocità di recessione in una distanza, abbina questo calcolatore a quello della legge di Hubble.