Vitesse de récession d'après le décalage vers le rouge
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Le décalage vers le rouge mesure de combien la lumière d'une galaxie a été étirée vers des longueurs d'onde plus longues (plus rouges), ce qui, pour les galaxies proches, indique la vitesse à laquelle elle s'éloigne de nous par effet Doppler. Une valeur de décalage plus élevée correspond à une vitesse de récession plus grande.

Pour des vitesses non relativistes, la vitesse équivaut approximativement au décalage vers le rouge (z) multiplié par la vitesse de la lumière : v ≈ zc. Cette formule simple fonctionne bien pour z nettement inférieur à 1 ; pour des décalages plus élevés, la formule Doppler relativiste complète est nécessaire.

Comme l'univers est en expansion, l'espace lui-même s'étire entre nous et les galaxies lointaines, entraînant leur lumière vers des longueurs d'onde plus longues durant son trajet. Seules quelques galaxies proches, comme Andromède, sont décalées vers le bleu, car leur attraction gravitationnelle locale vers nous l'emporte sur l'expansion cosmique.

Pas exactement — pour le décalage cosmologique, c'est l'expansion de l'espace lui-même qui étire la longueur d'onde de la lumière durant son long trajet, plutôt que la galaxie se déplaçant à travers un espace statique comme une voiture qui s'éloigne. La formule simple v = zc traite cela comme un mouvement Doppler par approximation utile, mais la physique sous-jacente concerne réellement l'expansion de l'espace-temps.

Non, c'est une mauvaise interprétation courante de la formule simple, qui perd sa validité à haut z. Un décalage de z = 1 correspond en réalité à environ 70-75 % de la vitesse de la lumière selon le traitement relativiste correct, et non exactement à la vitesse de la lumière comme le suggérerait la formule naïve v = zc.