En un Universo en expansión las ondas de luz se estiran, aumentando así su longitud de onda, desplazándose cada vez más al rojo en el espectro electromagnético (“redshift”).
Sabemos que un objeto que emite algún sonido se aleja de nosotros porque el sonido se hace más grave (menor frecuencia); por el contrario, sabemos que se acerca si el sonido se hace más agudo (mayor frecuencia). Éste es el efecto Doppler y a menudo se describe como una velocidad de recesión. El desplazamiento al rojo es el efecto equivalente para las ondas de luz emitidas por un objeto. Dicho efecto puede ser medido al tomar la luz emitida y descomponerla en un arcoiris para medir la cantidad de luz con que contribuye cada color (a cada color le corresponde una longitud de onda, y una frecuencia, diferente). Debido a que conocemos los elementos químicos que están presentes en las galaxias, tales como Hidrógeno y Oxígeno, sabemos que éstas emiten luz en determinadas longitudes de onda. Así es que en el espectro observado de las estrellas, las longitudes de onda características aparecen desplazadas al rojo con respecto al espectro original, pudiendo así determinar la velocidad de recesión de las estrellas y/o de las de las galaxias en las que residen.
Es importante hacer notar que cuanto más lejana esté la galaxia de nosotros, más grande será el desplazamiento al rojo de su luz, y mayor será la velocidad de recesión que inferimos. Para objetos cercanos, esto se traduce en la famosa Ley de Hubble: la velocidad con que se alejan las galaxias entre sí es proporcional a la distancia entre ellas. Sin embargo, conforme observamos galaxias cada vez más lejanas, formadas hace mucho más tiempo, la relación entre la distancia y el desplazamiento al rojo se vuelve más complicada. Esto está directamente relacionado con la historia de expansión del Universo. Si el Universo contiene más materia, entonces la expansión en un intervalo de tiempo se vuelve más lenta, y objetos con mayor desplazamiento al rojo parecen estar más cercanos. De forma opuesta, si la energía oscura produce una expansión acelerada, entonces los objetos con mayor desplazamiento al rojo se encuentran mucho más lejos de lo esperado. Fué la detección de este efecto en las explosiones de supernovas lejanas, con altos desplzamientos al rojo, lo que dio lugar al descubrimiento de la energía oscura, que en 2011 fue motivo de un premio Nobel en Física. Conocer con mucho detalle la relación entre las distancias y el desplazamiento al rojo de la luz es precisamente el principal objetivo de la ciencia a realizar con DESI.
