Efecto Doppler y corrimiento al rojo: qué es y por qué importa
El efecto Doppler cambia el tono de una sirena y corre la luz al rojo o al azul. Cómo detectó 51 Pegasi b y en qué difiere del corrimiento cosmológico.
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El efecto Doppler es el cambio de frecuencia de una onda cuando la fuente y quien la recibe se mueven una respecto de la otra: si se acercan, la frecuencia sube, y si se alejan, baja, según la ESA1. Con la luz ocurre algo equivalente, y ese cambio aparece en el espectro como un corrimiento hacia el azul o hacia el rojo. Los astrónomos lo usan para saber si una estrella o una galaxia se acerca o se aleja, y para encontrar planetas que no se ven.
En resumen
- Debe su nombre a Christian Andreas Doppler, el matemático austríaco que descubrió que la frecuencia de las ondas sonoras cambia1.
- Una fuente que se aleja estira su luz hacia el rojo, y una que se acerca la comprime hacia el azul12.
- El corrimiento se mide con z = (longitud de onda observada − longitud de onda en reposo) / longitud de onda en reposo2.
- 51 Pegasi b se detectó por el bamboleo de su estrella y se confirmó en 19953.
- El corrimiento de las galaxias lejanas es, según la ESA, un «corrimiento por expansión»: lo produce el estiramiento del propio espacio1.
Qué es el efecto Doppler
La ESA atribuye el nombre a Christian Andreas Doppler, el matemático austríaco que descubrió que la frecuencia de las ondas sonoras cambia según cómo se muevan la fuente y el observador1. La regla tiene dos mitades. Si los dos se acercan, la frecuencia que llega al oído es más alta; si se separan, es más baja.
Este término y los que lo rodean (espectro, longitud de onda, pársec) los tenemos en el glosario.
Con sonido: la sirena que cambia de tono
El ejemplo de manual está en la calle. La ESA menciona el cambio de tono de las sirenas de policía y de ambulancia, de los silbatos de tren y de los motores de los coches de carreras al pasar1. Mientras la fuente se acerca, las ondas de sonido llegan al oído más juntas, y cuando se aleja llegan más separadas: más juntas suena más agudo; más separadas, más grave.
Y quien va dentro de la ambulancia nunca oye ese cambio (no hay movimiento entre la sirena y su oído, así que el conductor la aguanta en una sola nota todo el trayecto).
Con luz: hacia el rojo o hacia el azul
La luz se comporta como una onda, así que la de un objeto luminoso que se mueve respecto del observador sufre un desplazamiento del mismo tipo, explica la ESA1. Cuando el objeto se aleja, la longitud de onda se estira y la luz se ve «desplazada» hacia la parte roja del espectro. El caso contrario, con la luz comprimida a longitudes más cortas, es el corrimiento al azul2.
La escala ayuda a imaginarlo. Según la lección de NASA/JPL, el ojo humano detecta longitudes de onda de 380 a 700 nanómetros: el violeta, la más corta, ronda los 380 nm, y el rojo, la más larga, los 700 nm2. «Hacia el rojo» quiere decir hacia el extremo de las longitudes largas, aunque la luz no tenga por qué terminar siendo roja.
¿Por qué no se nota al ver pasar un coche con los faros encendidos? Porque la luz es un millón de veces más rápida que el sonido, según la ESA, y en la vida diaria el corrimiento al rojo pasa desapercibido1.
Cómo se mide: las líneas del espectro
Cada átomo y cada molécula deja en la luz unas líneas espectrales que funcionan como huellas dactilares, según NASA/JPL2. El hidrógeno en reposo, por ejemplo, emite luz visible en cuatro longitudes de onda muy concretas. Si esas líneas aparecen en otro lugar del espectro de una estrella o de una galaxia, la diferencia es el corrimiento.
| Línea visible del hidrógeno | Longitud de onda en reposo |
|---|---|
| Primera | 410,2 nm |
| Segunda | 434,0 nm |
| Tercera | 486,1 nm |
| Cuarta | 656,3 nm |
Para medir el corrimiento, se compara el espectro del objeto con un espectro de referencia de laboratorio y se mira dónde caen las líneas1. La lección de NASA/JPL resume la cuenta en una fórmula que llama z2:
z = (longitud de onda observada − longitud de onda en reposo) / longitud de onda en reposo
Si z sale positivo, la línea se desplazó hacia longitudes más largas y la fuente se aleja. Si sale negativo, se acerca.
Un ejemplo real: la supernova iPTF15th
La lección de NASA/JPL usa como ejemplo la supernova iPTF15th. Su cuarta línea de hidrógeno, que en reposo está en 656,3 nm, aparece en el espectro observado en 7219,33 Å (la lección da ese valor en ángstroms)2. Con el promedio de varias líneas, el z medio da 0,1, y la lección multiplica ese número por la velocidad de la luz, redondeada en 3 × 108 m/s, para obtener una velocidad de alejamiento de 3 × 107 m/s2.
Para pasar de velocidad a distancia, la lección usa la ley de Hubble, según la cual las galaxias se alejan de la Tierra a velocidades proporcionales a su distancia, y una constante de Hubble de aproximadamente 70 km/s/Mpc. El resultado es que iPTF15th está a 429 Mpc, alrededor de 1,4 × 109 años luz2. Un megapársec equivale a un millón de pársecs, y un pársec, a unos 3,26 años luz, según la misma lección2.
La lección da la constante como aproximada y no dice cuánto vale exactamente.
Exoplanetas: la estrella que se bambolea
Un planeta tira de su estrella mientras la orbita, y la estrella se mueve en un vaivén pequeño. Visto desde la Tierra, ese vaivén hace que las longitudes de onda de su luz se compriman y se estiren por turnos, según la estrella se acerque o se aleje un poco, explica la NASA3. Es el método de la velocidad radial.
Así se encontró 51 Pegasi b, el primer exoplaneta confirmado alrededor de una estrella como el Sol, en 1995. Daba una vuelta completa en cuatro días y tiraba tanto de su estrella que el bamboleo quedó escrito en el espectro3. Los métodos de búsqueda y lo que se sabe de esos mundos se tratan en Vida extraterrestre: dónde buscarla y qué dice la ciencia.
Corrimiento al rojo cosmológico: el espacio que se estira
En 1929, Edwin Hubble descubrió que el Universo se expande. Desde entonces se sabe que la mayoría de las galaxias se alejan y que su luz llega desplazada a longitudes de onda más largas, es decir, más rojas1. Pero la ESA llama a esos corrimientos «corrimientos por expansión», porque los produce la expansión del propio espacio, sin necesidad de que las galaxias viajen a través de él1.
La diferencia se ve en un caso extremo: dos objetos pueden estar quietos en el espacio y aun así mostrar corrimiento al rojo si el espacio entre ellos se expande1. La ESA lo compara con una hogaza de pan con pasas sin hornear. Al subir la masa, las pasas siguen en su sitio, pero el espacio entre unas y otras crece.
Según NASA/JPL, cuanto más lejos está un objeto, más corrimiento al rojo sufre, y en las galaxias muy lejanas la luz visible se estira tanto que pasa al infrarrojo2. En el vecindario cósmico el efecto desaparece. Los planetas y las galaxias locales están ligados por la gravedad y no muestran corrimiento por expansión, y la Vía Láctea y Andrómeda se acercan entre sí2.
| Aspecto | Efecto Doppler | Corrimiento cosmológico |
|---|---|---|
| Causa | Movimiento de la fuente respecto del observador | Expansión del espacio entre los dos |
| Dirección | Al rojo si se alejan, al azul si se acercan | Al rojo en un universo que se expande; al azul solo si se contrajera |
| Con objetos quietos | Sin movimiento relativo no hay corrimiento | Puede haberlo si el espacio intermedio crece |
| Ejemplos | Sirenas, la estrella de 51 Pegasi b | Galaxias lejanas, la supernova iPTF15th |
Por qué importa
El corrimiento al rojo permite fechar la luz más antigua. El telescopio espacial Webb identificó con espectros cuatro galaxias de menos de 400 millones de años después del big bang, cuando el Universo tenía solo el 2 % de su edad actual, según la NASA, que publicó la imagen del sondeo JADES el 9 de diciembre de 20224. El instrumento y sus hallazgos principales están en Telescopio James Webb: qué es, cómo funciona y sus mayores descubrimientos.
Cada velocidad que sale de un espectro depende de la velocidad de la luz, y ese valor está fijado por definición. En 1983 el metro se redefinió como la longitud del trayecto que recorre la luz en el vacío en 1/299.792.458 de segundo, lo que dejó su velocidad en 299.792.458 metros por segundo, según el NIST5. El BIPM la incluye entre las siete constantes que definen el Sistema Internacional, cuyos valores numéricos no tienen incertidumbre6.
Fuentes
- ESA, What is 'red shift'?: definición del corrimiento al rojo, efecto Doppler en el sonido y en la luz, descubrimiento de la expansión del Universo en 1929, corrimiento por expansión y analogía del pan con pasas. Consultado el 4 de noviembre de 2026.
- NASA JPL Education, Math of the Expanding Universe: rango visible del ojo humano, líneas del hidrógeno, fórmula de z, ejemplo de la supernova iPTF15th, ley de Hubble, objetos ligados por la gravedad y desplazamiento al azul. Consultado el 4 de noviembre de 2026.
- NASA Science, How We Find and Characterize: método de la velocidad radial y detección de 51 Pegasi b. Consultado el 4 de noviembre de 2026.
- NASA Science, Webb Spectra Reach New Milestone in Redshift Frontier: galaxias de menos de 400 millones de años después del big bang (publicada el 9 de diciembre de 2022). Consultado el 4 de noviembre de 2026.
- NIST, Meter: redefinición del metro en 1983 y valor de la velocidad de la luz en el vacío. Consultado el 4 de noviembre de 2026.
- BIPM, Defining constants: las siete constantes definitorias del SI y la ausencia de incertidumbre en sus valores. Consultado el 4 de noviembre de 2026.
Imagen principal: ilustración de NASA, ESA y Leah Hustak (STScI), dominio público (Wikimedia Commons). Imágenes internas: foto de ESO, CC BY 4.0 (Wikimedia Commons); ilustración de NASA, ESA, CSA, STScI y Ralf Crawford (STScI), dominio público (Wikimedia Commons).
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Preguntas frecuentes
¿Qué es el efecto Doppler en pocas palabras?
Es el cambio de frecuencia de una onda cuando la fuente y el observador se mueven uno respecto del otro. Según la ESA, si se acercan, la frecuencia que llega es más alta, y si se alejan, más baja. Por eso una sirena suena más aguda cuando se acerca y más grave cuando se aleja.
¿Qué diferencia hay entre corrimiento al rojo y corrimiento al azul?
En el corrimiento al rojo, la longitud de onda de la luz se estira hacia la parte roja del espectro, la de las ondas largas. En el corrimiento al azul, se comprime hacia longitudes más cortas. Según NASA/JPL, el ojo humano ve de 380 a 700 nanómetros, del violeta al rojo.
¿Por qué no se nota el efecto Doppler de la luz en la vida diaria?
Según la ESA, porque la luz es un millón de veces más rápida que el sonido. A la velocidad de un coche o de un tren, el desplazamiento de la luz es demasiado pequeño para verlo, mientras que el cambio de tono de una sirena se oye sin esfuerzo desde la acera.
¿El corrimiento al rojo de las galaxias lejanas es efecto Doppler?
La ESA lo llama «corrimiento por expansión»: lo produce la expansión del propio espacio, y dos objetos quietos pueden mostrarlo si el espacio entre ellos crece. Edwin Hubble descubrió esa expansión en 1929. Las galaxias cercanas, ligadas por la gravedad, no lo muestran; Andrómeda incluso se acerca a la Vía Láctea.
¿Cómo se usa el efecto Doppler para encontrar exoplanetas?
Un planeta hace que su estrella se acerque y se aleje un poco, y la NASA explica que eso comprime y estira por turnos las longitudes de onda de su luz. Es el método de la velocidad radial. Así se detectó 51 Pegasi b, confirmado en 1995, con una órbita de cuatro días.
Escrito por
Redacción Space Pragmatism
Divulgación sobre exploración espacial, cohetes y astronomía en español. Si encuentras un error en esta nota, escríbenos a [email protected].
