Qu'est-ce que le redshift cosmologique ?
Le redshift se définit par z = (λ_observée − λ_émise) / λ_émise. Pour z = 0 : pas de décalage. Pour z = 1 : les longueurs d'onde ont doublé. Pour z = 7 (une galaxie très lointaine) : les longueurs d'onde sont 8 fois plus longues. Le CMB (fond diffus cosmologique) a z ≈ 1100 — sa lumière a été émise 380 000 ans après le Big Bang et ses longueurs d'onde ont été multipliées par 1100. Ce redshift est principalement cosmologique (expansion de l'espace) pour les galaxies lointaines, et peut être Doppler pour les objets proches.
La loi de Hubble-Lemaître
Edwin Hubble (et avant lui Georges Lemaître) a découvert que les galaxies lointaines s'éloignent de nous à une vitesse proportionnelle à leur distance : v = H₀ × d, où H₀ est la constante de Hubble (~67-74 km/s/Mpc selon les méthodes de mesure). Pour les faibles redshifts, z ≈ v/c. Pour les grands redshifts, des corrections relativistes et cosmologiques sont nécessaires. L'expansion n'implique pas que nous soyons au centre de l'univers — chaque point s'éloigne de chaque autre, comme des points sur un ballon qu'on gonfle.