Η ερυθρά μετατόπιση είναι ένας τρόπος που χρησιμοποιούν οι αστρονόμοι για να προσδιορίσουν την απόσταση οποιουδήποτε αντικειμένου που βρίσκεται πολύ μακριά στο Σύμπαν. Η ερυθρή μετατόπιση είναι ένα παράδειγμα του φαινομένου Doppler.
Ο ευκολότερος τρόπος για να βιώσετε το φαινόμενο Doppler είναι να ακούσετε ένα τρένο που κινείται. Καθώς το τρένο κινείται προς ένα άτομο, ο ήχος που κάνει καθώς έρχεται προς το μέρος του ακούγεται σαν να έχει υψηλότερο τόνο, καθώς η συχνότητα του ήχου συμπιέζεται λίγο. Καθώς το τρένο απομακρύνεται με ταχύτητα, ο ήχος τεντώνεται και ακούγεται χαμηλότερος σε τόνο. Το ίδιο συμβαίνει και με το φως όταν ένα αντικείμενο που εκπέμπει φως κινείται πολύ γρήγορα. Ένα αντικείμενο, όπως ένα αστέρι ή ένας γαλαξίας που είναι μακριά και κινείται προς εμάς, θα φαίνεται πιο μπλε από ό,τι συνήθως. Αυτό ονομάζεται μετατόπιση του μπλε χρώματος. Ένα αστέρι ή ένας γαλαξίας που απομακρύνεται από εμάς θα φαίνεται πιο κόκκινο από ό,τι θα φαινόταν αν η πηγή δεν κινούνταν στο δικό μας σύστημα αναφοράς. Από εδώ πήρε το όνομά της η ερυθρή μετατόπιση, αφού τα χρώματα μετατοπίζονται προς το κόκκινο άκρο του φάσματος.
Ο λόγος για τον οποίο οι αστρονόμοι μπορούν να καταλάβουν πόσο μακριά μετατοπίζεται το φως είναι επειδή τα χημικά στοιχεία, όπως το υδρογόνο και το οξυγόνο, έχουν μοναδικά αποτυπώματα του φωτός που κανένα άλλο στοιχείο δεν έχει. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν τη φασματοσκοπία για να αναλύσουν το φως από ένα αντικείμενο (γαλαξία ή αστέρι}. Μόλις το γνωρίζουν αυτό, ελέγχουν για να δουν τη διαφορά μεταξύ του σημείου όπου βρίσκονται οι φασματικές γραμμές σε σύγκριση με το σημείο όπου βρίσκονται κανονικά. Από αυτό, μπορούν να καταλάβουν αν κινείται προς εμάς ή απομακρύνεται από εμάς, καθώς και πόσο γρήγορα κινείται. Όσο πιο γρήγορα πηγαίνει, τόσο πιο μακριά βρίσκονται οι φασματικές γραμμές από την κανονική τους θέση στο φάσμα.
