Действительно, даже в определении красного смещения говорится лишь об объектах, свет от которых "покраснел", пока летел до нас, но ни слова - о фоновом микроволновом излучении. Это кажется нелепым: свет от далекой звезды и реликтовое излучение преодолели одинаковое расстояние - почему же такая разница?
Вам это всё только кажется...
Свет от далеких галактик приходит к нам порциями. Из-за большой скорости, которой обладают такие галактики, каждая новая порция света проходит чуть большее расстояние, чем предыдущая, а следующая за ней - еще больше. В итоге порции приходят на Землю с небольшим опозданием. Степень этого опоздания и называют красным смещением.
Зная, что скорость света - величина постоянная, и степень опоздания, можно вычислить скорость галактики - в принципе, астрономы так и делают.
От частоты света зависит, как мы его воспринимаем. Чем меньше частота, тем дальше свет смещается в красную часть спектра. Сам по себе термин неудачный, так как вводит людей в заблуждение. Нам кажется, что галактики лишь становятся краснее и краснее, только и всего.
Однако это справедливо только для относительно близких галактик. Самые дальние из них мы регистрируем на гораздо более маленькой частоте, уже в инфракрасной части спектра.
А теперь вопрос на миллион долларов: свет на самом деле стал "красным", или просто мы его таким видим? Правильный ответ - мы его таким видим. Если бы мы отправились в полет на сверхбыстром космическом корабле, то порции света от далеких галактик приходили бы к нам чуть быстрее, и мы видели бы его уже не таким красным. Так что красное смещение - это иллюзия, рожденная расширением Вселенной.
Почему реликтовое излучение превратилось в микроволны
Красное смещение в первую очередь зависит от скорости объекта. Если бы галактика двигалась строго со скоростью света, то степень опоздания её порций света была бы бесконечной, то есть они бы просто не долетели до нас, они бы просто "зависли" по пути. Чем ближе мы подходим к этому пределу, тем сильнее падает частота прихода порций света.
Реликтовое излучение не имеет точечного источника. Нет звезды или квазара, от которого бы оно исходило. Проще представить, что нас окружает сфера, от которой в нашу сторону летят ее фотоны. И стена эта обладает наивысшей скоростью удаления: она практически равна скорости света.
Поэтому реликтовое излучение обладает наивысшим красным смещением. Если что-то будет быстрее - оно для нас просто исчезнет.
Красное смещение реликтового излучения в 100 раз больше, чем у самой дальней (читай: самой быстрой) галактики, которую нам удалось увидеть. Поэтому её порции света обладают наивысшей степенью опоздания.
В будущем, когда "сфера" её излучения удалится от нас еще больше, реликтовое излучения продолжит "удлиняться". Правда, предела этому удлинению нет, оно ограничено лишь размером самой Вселенной.