Legea lui Hubble

Legea lui Hubble sau legea lui Hubble-Lemaître este denumirea observației conform căreia:

Toate obiectele observate în spațiul cosmic au o deplasare Doppler - viteza măsurată în raport cu Pământul și între ele;
Viteza măsurată prin efectul Doppler a galaxiilor care se îndepărtează de Pământ este proporțională cu distanța lor față de Pământ și față de toate celelalte corpuri interstelare.

De fapt, volumul spațiu-timp al universului observabil se extinde, iar legea lui Hubble este observația fizică directă a acestui lucru. Aceasta este baza pentru a crede în expansiunea universului și este o dovadă adesea citată în sprijinul modelului Big Bang.

Deși atribuită pe scară largă lui Edwin Hubble, legea a fost derivată pentru prima dată din ecuațiile relativității generale de către Georges Lemaître într-un articol din 1927. Acesta a propus că Universul se extinde și a sugerat o valoare pentru rata de expansiune, numită în prezent constanta lui Hubble. Doi ani mai târziu, Edwin Hubble a confirmat existența acestei legi și a determinat o valoare mai precisă pentru constanta care îi poartă acum numele. Viteza de recesiune a obiectelor a fost dedusă din deplasările spre roșu ale acestora, multe dintre ele măsurate anterior de Vesto Slipher în 1917 și legate de viteză de către acesta.

Legea este adesea exprimată prin ecuația v = H0D, cu H0 constanta de proporționalitate (constanta lui Hubble) între "distanța proprie" D față de o galaxie și viteza v a acesteia (vezi Utilizări ale distanței proprii). H0 este de obicei exprimată în (km/s)/Mpc, ceea ce dă viteza în km/s a unei galaxii aflate la 1 megaparsec (3,09×1019 km). Reciprocul lui H0 este timpul lui Hubble.

O estimare recentă din 2011 a constantei Hubble, care a folosit o nouă cameră în infraroșu de pe Telescopul Spațial Hubble (HST) pentru a măsura distanța și deplasarea spre roșu pentru o colecție de obiecte astronomice, oferă o valoare de H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc. O abordare alternativă care utilizează date din clustere galactice a dat o valoare de H0 = 67,0 ± 3,2 (km/s)/Mpc.

Au fost folosite și alte metode, care au dat cifre între 70 și 72 (km/s)/Mpc. O metodă recentă (2016) care utilizează cea mai veche lumină din univers sugerează că valoarea constantei Hubble a fost de 66,53 km/s pe megaparsec la scurt timp după ce a început expansiunea. Acest lucru implică faptul că rata de expansiune a crescut.

Liniile de absorbție din spectrul vizibil al unui supercluster de galaxii îndepărtate (dreapta), în comparație cu liniile de absorbție din spectrul optic al Soarelui (stânga). Săgețile indică deplasarea spre roșu. Lungimea de undă crește până spre roșu și dincolo de acesta (frecvența scade).

Pagini conexe

Cronologia naturii

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este legea lui Hubble?

R: Legea lui Hubble, sau legea Hubble-Lemaître, este o observație astronomică potrivit căreia toate obiectele observate în spațiul cosmic au o viteză măsurată prin efectul Doppler în raport cu Pământul și cu alte corpuri interstelare care este proporțională cu distanța față de acestea. De asemenea, ea afirmă că volumul spațiu-timp al universului observabil se extinde.

Î: Cine a derivat prima dată această lege?

R: Legea a fost derivată pentru prima dată din ecuațiile relativității generale de către Georges Lemaître într-un articol din 1927.

Î: Cine i-a confirmat existența?

R: Edwin Hubble a confirmat existența legii doi ani mai târziu și a obținut o valoare mai precisă pentru constanta care îi poartă acum numele.

Î: Cum a fost măsurată viteza de recesiune?

R: Viteza de recesiune a fost dedusă din deplasările spre roșu măsurate anterior de Vesto Slipher în 1917 și legate de viteză de către acesta.

Î: Ce ecuație exprimă această lege?

R: Legea este adesea exprimată prin ecuația v = H0D, H0 fiind constanta de proporționalitate (constanta lui Hubble) între distanța proprie D până la o galaxie și viteza v a acesteia.

Î: În ce unitate de măsură se exprimă de obicei H0?

R: H0 este de obicei exprimată în (km/s)/Mpc, ceea ce dă viteza în km/s a unei galaxii aflate la o distanță de 1 megaparsec (3,09×1019 km).

Î: Ce s-a sugerat în legătură cu estimările recente ale lui H0? R O estimare recentă din 2011 sugerează că H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc, în timp ce o abordare alternativă care utilizează date din clustere galactice a dat o valoare de 67 ± 3,2 (km/s)/Mpc, alte metode oferind cifre între 70 și 72 (km/s)/Mpc . O metodă recentă din 2016 sugerează că este posibil să fi fost de 66,53 km/s pe megaparsec la scurt timp după ce a început expansiunea, ceea ce implică o rată de expansiune în creștere în timp