Würden Gravitationswellen gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie die gleiche Art von Rotverschiebung erfahren, die elektromagnetische Wellen aufgrund der Expansion des Universums erfahren?
Und gibt es astrophysikalische Prozesse, von denen zu erwarten wäre, dass sie eine charakteristische „Frequenzsignatur“ analog der Lyman- oder Balmer-Reihe von Wasserstoff haben, die eine Messung der Gravitationswellen-Rotverschiebung ermöglichen würde?
Ich denke an Prozesse wie baryonische akustische Schwingungen, bestimmte Arten von Supernovae, Neutronensternverschmelzungen usw.
Ja, Gravitationswellen können rotverschoben werden. Die Antwort auf diese Frage erklärt warum: https://physics.stackexchange.com/questions/137292/can-gravitational-waves-be-red-shifted Die Antwort auf die obige Frage besagt im Wesentlichen, dass der Dopplereffekt für jede Welle gilt, die sich ausbreitet mit Lichtgeschwindigkeit.
Die tatsächliche Messung der Rotverschiebung ist viel schwieriger, da aus dem Signal weder die Rotverschiebung noch die Masse des Ruhesystems extrahiert werden können. Nur die Kombination der beiden kann erhalten werden - M(1+z). Dies wird als rotverschobene Masse bezeichnet. Die Ableitung der tatsächlichen Rotverschiebung aus der rotverschobenen Masse ist ziemlich kompliziert, da dieses Problem relativ neu ist und noch keine effiziente Lösung existiert. Dieser Artikel hier beschreibt die Ableitung der Rotverschiebung im Detail: http://arxiv.org/pdf/1312.1862v2.pdf Daran sieht man, dass es zwar möglich ist, die Rotverschiebung aus der rotverschobenen Masse abzuleiten, aber die Methode ist wirklich ungenau es hat eine massive Unsicherheit von 10 - 20%.
HDE226868