Prawo Hubble’a-Lemaître’a
Prawo Hubble'a lub prawo Hubble'a-Lemaître'a to nazwa obserwacji:
- Wszystkie obiekty obserwowane w głębokiej przestrzeni kosmicznej mają dopplerowskie przesunięcie-pomiar prędkości względem Ziemi i względem siebie;
- Zmierzona metodą dopplerowską prędkość galaktyk oddalających się od Ziemi, jest proporcjonalna do ich odległości od Ziemi i wszystkich innych ciał międzygwiezdnych.
W efekcie przestrzenno-czasowa objętość obserwowanego wszechświata rozszerza się, a prawo Hubble'a jest jego bezpośrednią fizyczną obserwacją. Stanowi ono podstawę wiary w rozszerzanie się wszechświata i jest dowodem często przywoływanym na poparcie modelu Wielkiego Wybuchu.
Choć powszechnie przypisuje się je Edwinowi Hubble'owi, prawo to po raz pierwszy wywodzi się z ogólnych równań względnościowych Georgesa Lemaître'a w artykule z 1927 roku. Zaproponował tam, że Wszechświat się rozszerza, i zasugerował wartość wskaźnika ekspansji, obecnie nazywaną stałą Hubble'a. Dwa lata później Edwin Hubble potwierdził istnienie tego prawa i określił bardziej dokładną wartość stałej, która obecnie nosi jego imię. Szybkość recesji obiektów wynikała z ich przesunięcia w czerwieni, wiele z nich mierzono wcześniej przez Vesto Sliphera w 1917 r. i odniesiono do prędkości przez niego.
Prawo to jest często wyrażane przez równanie v = H0D, przy czym H0 jest stałą proporcjonalności (stała Hubble'a) pomiędzy "właściwą odległością" D do galaktyki a jej prędkością v (patrz Użycie właściwej odległości). H0 jest zwykle podawane w (km/s)/Mpc, co daje prędkość w km/s galaktyki oddalonej o 1 megaparseka (3,09×1019 km). Wzajemna wartość H0 to czas Hubble'a.
Ostatnie oszacowanie z 2011 r. stałej Hubble'a, w którym do pomiaru odległości i przesunięcia ku czerwieni dla zbioru obiektów astronomicznych użyto nowej kamery na podczerwień w Kosmicznym Teleskopie Hubble'a (HST), daje wartość H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc. Alternatywne podejście wykorzystujące dane z gromad galaktycznych dało wartość H0 = 67,0 ± 3,2 (km/s)/Mpc.
Zastosowano szereg innych metod, podając wartości pomiędzy 70 a 72 (km/s)/Mpc. Ostatnia (2016) metoda wykorzystująca najstarsze światło we wszechświecie sugeruje, że wartość stała Hubble'a wynosiła 66,53km/s na megaparakiet wkrótce po rozpoczęciu rozbudowy. Sugeruje to, że tempo ekspansji rośnie.
Linie absorpcyjne w widmie widzialnym superklastera odległych galaktyk (po prawej), w porównaniu z liniami absorpcyjnymi w widmie optycznym Słońca (po lewej). Strzałki wskazują na przesunięcie ku czerwieni. Długość fali zwiększa się w kierunku czerwieni i dalej (spadek częstotliwości).
Powiązane strony
- Przyrodnicza oś czasu
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest prawo Hubble'a?
O: Prawo Hubble'a lub prawo Hubble'a-Lemaître'a to obserwacja astronomiczna, według której wszystkie obiekty obserwowane w głębokiej przestrzeni kosmicznej mają przesunięcie dopplerowskie - mierzoną prędkość względem Ziemi i innych ciał międzygwiezdnych - proporcjonalną do odległości od nich. Stwierdza ono również, że objętość czasoprzestrzenna obserwowalnego wszechświata rozszerza się.
P: Kto pierwszy wyprowadził to prawo?
O: Prawo to zostało po raz pierwszy wyprowadzone z równań ogólnej teorii względności przez Georgesa Lemaître'a w artykule z 1927 roku.
P: Kto potwierdził jego istnienie?
A: Edwin Hubble potwierdził istnienie prawa dwa lata później i uzyskał dokładniejszą wartość stałej, która obecnie nosi jego imię.
P: Jak mierzono prędkość recesji?
O: Prędkość recesji została wyznaczona na podstawie przesunięć ku czerwieni zmierzonych wcześniej przez Vesto Sliphera w 1917 roku i powiązanych z prędkością.
P: Jakie równanie wyraża to prawo?
O: Prawo to często wyraża się równaniem v = H0D, gdzie H0 jest stałą proporcjonalności (stałą Hubble'a) pomiędzy odległością właściwą D do galaktyki a jej prędkością v.
P: W jakich jednostkach zazwyczaj podaje się H0?
O: H0 podaje się zwykle w (km/s)/Mpc, co daje prędkość w km/s galaktyki oddalonej o 1 megaparsek (3,09×1019 km).
P: Co sugeruje się na temat ostatnich oszacowań H0? A Ostatnie oszacowanie z 2011 r. sugeruje, że H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc, podczas gdy alternatywne podejście wykorzystujące dane z gromad galaktyk dało wartość 67 ± 3,2 (km/s)/Mpc, a inne metody dały wartości pomiędzy 70 a 72 (km/s)/Mpc . Najnowsza metoda z 2016 roku sugeruje, że wkrótce po rozpoczęciu ekspansji mogła ona wynosić 66,53 km/s na megaparsek, co sugeruje rosnące tempo ekspansji w czasie
