http://www.seti-ceti.ru/assets/images/articles/universe/spectroscopy/sp4.jpg
Нет в астрофизике ничего более запутанного, чем вопрос о природе красного и фиолетового смещения в спектрах наблюдаемых объектов. Причина этого в том, что смещение полос излучения и поглощения в спектрах вызывается не одной, а несколькими причинами:
a). Наличием системного красного смещения в спектрах объектов, пропорционального их расстоянию до наблюдателя, связанного со свойством фотонов высоких энергий превращаться в фотоны низких энергий в процессе движения в пространстве;
b). Процессами связанными с движением фотонов в самих объектах;
c). Поступательным движением самих этих объектов и вращением их.

A). Системное красное смещение в спектрах отдаленных объектов пространства результат взаимодействия фотонов между собой. В 1886 году английский астроном Вильям Хаггинс, обнаружил, что длины волн звездного света, то есть излучения звезд нашей Галактики, несколько сдвинуты по сравнению с земными спектрами тех же элементов! Галактика не расширяется, а спектральные линии химических элементов тем не менее, сдвинуты в красную сторону по сравнению с такими же линиями этих же элементов на Земле. То есть энергии фотонов систематически уменьшаются при их движении от звезд нашей Галактики к нам.
Это можно объяснить взаимодействием фотонов с фотонами, но взаимодействуют отнюдь не встречные фотоны. Встречные и поперечно движущиеся фотоны абсолютно проницаемы для других фотонов ибо их эффективное сечение взаимодействия нулевое. Но энергичные фотоны догоняют в своем движении фотоны низкой энергии такого же направления движения. При этом, находясь довольно длительное время в одной и той же точке пространства, как-то частично обмениваются энергией и материалом, из которого состоят. Такие события видимо сравнительно редки, именно поэтому нужны очень большие расстояния чтобы выявился эффект системного красного смещения.
То, что скорости фотонов разных энергий несколько отличаются, показывают вспышки сверхновых типа Ia известные и в нашей галактике и в самых отдаленных галактиках и служащие одним из реперов расстояний до галактик длятся в нашей галактике порядка двух недель, а в более далёких галактиках растянуты во времени и эта растяжка пропорциональна красному смещению этих галактик, пропорциональному удаленности этих галактик. Вспышка сверхновой в галактике с красным смещением 0,5 наблюдается три недели, а в галактике с красным смещением 1,0 длится один месяц. (1)
B). Процессами, связанными с движением фотонов в самих объектах, объясняется разница в красном смещении спектров связанных между собой отдаленных галактик и квазаров. И само наличие дополнительного красного смещения в спектрах галактик и квазаров и эту разницу связанных между собой отдаленных галактик и квазаров теоретики обычно объясняют наличием гравитационного влияния на фотоны. Реально гравитация никак не влияет на фотоны. (2) Реально "красное смещение" связанное с движением фотонов в самих галактиках это обычное комптоновское рассеяние фотонов на газопылевой составляющей галактики. Чем больше в галактике газа и пыли, тем больше это рассеяние. Но при комптоновском рассеянии фотоны изменяют пути своего движения и теряют информация об объектах галактики излучивших их, то есть наблюдатель фиксирует только суммарное излучение газопылевой составляющей галактики, а не излучение отдельных её объектов. Такое "красное смещение", точнее, комптоновское энтропирование фотонов, резко отличается от системного красного смещения в спектрах отдаленных объектов пространства, при котором фотоны, никак не изменяя информацию о положении излучивших их объектов, тем не менее, по пути своего движения теряют энергию.
C). Красное смещение в спектрах объектов связанное с поступательным движением самих этих объектов и вращением их, понятное дело, уж скоро 100 лет как "объясняется" эффектом Доплера, описанном Доплером для волновых процессов в веществе. Но это объяснение неправомерно. Фотоны не волны, движущиеся в чем-либо высосанном из пальца, а частицы материи. То есть атом реально излучает с одного и того же энергетического уровня более энергичные фотоны в направлении своего движения и менее энергичные фотоны против направления своего движения. Как это может получиться? Атом не является первичным источником фотонов. Через атом одновременно проходят множество фотонов, движущихся по всем направлениям, и эти фотоны, проходя сквозь частицы вещества составляющие атом, замедляют своё движение и при этом фотоны, имеющие одно и то же направление движения, могут суммироваться в фотоны более высокой энергии. (3) Когда при движении частицы вещества сквозь неё проходят фотоны, в направлении ёе движения они остаются внутри частицы дольше, чем фотоны проходящие против её движения. За большее время движения в частице на любом энергетическом уровне суммируется покидающий частицу фотон более высокой энергии.