Νόμος του Χαμπλ

Ο νόμος του Hubble ή ο νόμος των Hubble-Lemaître είναι η ονομασία της παρατήρησης ότι:

Όλα τα αντικείμενα που παρατηρούνται στο βαθύ διάστημα έχουν μια μετατόπιση Doppler - η οποία μετράται ως ταχύτητα σε σχέση με τη Γη και μεταξύ τους,
Η ταχύτητα των γαλαξιών που απομακρύνονται από τη Γη, η οποία μετράται με τη μετατόπιση Doppler, είναι ανάλογη της απόστασής τους από τη Γη και όλα τα άλλα διαστρικά σώματα.

Στην πραγματικότητα, ο χωροχρονικός όγκος του παρατηρήσιμου σύμπαντος διαστέλλεται και ο νόμος του Hubble είναι η άμεση φυσική παρατήρηση αυτού. Αποτελεί τη βάση για την πίστη στη διαστολή του σύμπαντος και είναι στοιχείο που συχνά αναφέρεται για την υποστήριξη του μοντέλου της Μεγάλης Έκρηξης.

Αν και αποδίδεται ευρέως στον Edwin Hubble, ο νόμος αυτός προέκυψε για πρώτη φορά από τις εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας από τον Georges Lemaître σε ένα άρθρο του 1927. Εκεί πρότεινε ότι το Σύμπαν διαστέλλεται και πρότεινε μια τιμή για τον ρυθμό διαστολής, που σήμερα ονομάζεται σταθερά Hubble. Δύο χρόνια αργότερα ο Edwin Hubble επιβεβαίωσε την ύπαρξη αυτού του νόμου και προσδιόρισε μια ακριβέστερη τιμή για τη σταθερά που τώρα φέρει το όνομά του. Η ταχύτητα ύφεσης των αντικειμένων προέκυψε από τις ερυθρές μετατοπίσεις τους, πολλές από τις οποίες είχαν μετρηθεί νωρίτερα από τον Vesto Slipher το 1917 και είχαν συσχετιστεί από τον ίδιο με την ταχύτητα.

Ο νόμος εκφράζεται συχνά με την εξίσωση v = H0D, με H0 τη σταθερά αναλογικότητας (σταθερά Hubble) μεταξύ της "κατάλληλης απόστασης" D ενός γαλαξία και της ταχύτητάς του v (βλέπε Χρήση της κατάλληλης απόστασης). Η H0 αναφέρεται συνήθως σε (km/s)/Mpc, που δίνει την ταχύτητα σε km/s ενός γαλαξία σε απόσταση 1 megaparsec (3,09×1019 km). Το αντίστροφο του H0 είναι ο χρόνος Hubble.

Μια πρόσφατη εκτίμηση της σταθεράς Hubble του 2011, η οποία χρησιμοποίησε μια νέα υπέρυθρη κάμερα στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble (HST) για τη μέτρηση της απόστασης και της ερυθράς μετατόπισης για μια συλλογή αστρονομικών αντικειμένων, δίνει μια τιμή H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc. Μια εναλλακτική προσέγγιση που χρησιμοποιεί δεδομένα από γαλαξιακά σμήνη έδωσε μια τιμή H0 = 67,0 ± 3,2 (km/s)/Mpc.

Έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορες άλλες μέθοδοι, οι οποίες δίνουν τιμές μεταξύ 70 και 72 (km/s)/Mpc. Μια πρόσφατη (2016) μέθοδος που χρησιμοποιεί το παλαιότερο φως του σύμπαντος υποδεικνύει ότι η τιμή της σταθεράς Hubble ήταν 66,53 km/s/ megaparsec αμέσως μετά την έναρξη της διαστολής. Αυτό σημαίνει ότι ο ρυθμός διαστολής αυξανόταν.

Γραμμές απορρόφησης στο ορατό φάσμα ενός υπερσμήνους μακρινών γαλαξιών (δεξιά), σε σύγκριση με τις γραμμές απορρόφησης στο οπτικό φάσμα του Ήλιου (αριστερά). Τα βέλη υποδεικνύουν την ερυθρή μετατόπιση. Το μήκος κύματος αυξάνεται προς το ερυθρό και πέραν αυτού (η συχνότητα μειώνεται).

Σχετικές σελίδες

Χρονοδιάγραμμα της φύσης

Ερωτήσεις και απαντήσεις

Ερ: Τι είναι ο νόμος του Hubble;

A: Ο νόμος του Hubble ή ο νόμος Hubble-Lemaître είναι μια αστρονομική παρατήρηση ότι όλα τα αντικείμενα που παρατηρούνται στο βαθύ διάστημα έχουν μια μετατόπιση Doppler-μετρούμενη ταχύτητα σε σχέση με τη Γη και άλλα διαστρικά σώματα που είναι ανάλογη της απόστασής τους από αυτά. Δηλώνει επίσης ότι ο χωροχρονικός όγκος του παρατηρήσιμου σύμπαντος διαστέλλεται.

Ερώτηση: Ποιος πρώτος κατέληξε σε αυτόν τον νόμο;

Α: Ο νόμος αυτός προέκυψε για πρώτη φορά από τις εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας από τον Georges Lemaître σε ένα άρθρο του 1927.

Ερ: Ποιος επιβεβαίωσε την ύπαρξή του;

Α: Ο Edwin Hubble επιβεβαίωσε την ύπαρξη του νόμου δύο χρόνια αργότερα και πήρε μια ακριβέστερη τιμή για τη σταθερά που φέρει πλέον το όνομά του.

Ερ: Πώς μετρήθηκε η ταχύτητα ύφεσης;

Α: Η ταχύτητα ύφεσης προέκυψε από τις ερυθρές μετατοπίσεις, όπως είχαν μετρηθεί νωρίτερα από τον Vesto Slipher το 1917 και συσχετίστηκαν από τον ίδιο με την ταχύτητα.

Ερ: Ποια εξίσωση εκφράζει αυτόν τον νόμο;

Α: Ο νόμος εκφράζεται συχνά με την εξίσωση v = H0D, με H0 τη σταθερά αναλογικότητας (τη σταθερά Hubble) μεταξύ της κατάλληλης απόστασης D ενός γαλαξία και της ταχύτητας v.

Ερ: Σε ποια μονάδα εκφράζεται συνήθως η H0;

A: Η H0 αναφέρεται συνήθως σε (km/s)/Mpc, που δίνει την ταχύτητα σε km/s ενός γαλαξία που απέχει 1 megaparsec (3,09×1019 km).

Ερ: Τι έχει προταθεί σχετικά με τις πρόσφατες εκτιμήσεις του H0; Α Πρόσφατη εκτίμηση του 2011 προτείνει ότι H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc ενώ μια εναλλακτική προσέγγιση που χρησιμοποιεί δεδομένα από γαλαξιακά σμήνη έδωσε μια τιμή 67 ± 3,2 (km/s)/Mpc με άλλες μεθόδους να δίνουν τιμές μεταξύ 70 και 72 (km/s)/Mpc . Μια πρόσφατη μέθοδος του 2016 προτείνει ότι μπορεί να ήταν 66,53 km/s ανά megaparsec αμέσως μετά την έναρξη της διαστολής, υποδηλώνοντας έναν αυξανόμενο ρυθμό διαστολής με την πάροδο του χρόνου