Закон на Хъбъл

Законът на Хъбъл или законът на Хъбъл-Лематр е наименованието на наблюдението, според което:

Всички обекти, наблюдавани в дълбокия Космос, имат доплерово отместване - измерена скорост спрямо Земята и един спрямо друг;
Измерената с доплерово отместване скорост на галактиките, отдалечаващи се от Земята, е пропорционална на разстоянието между тях и Земята и всички останали междузвездни тела.

Всъщност обемът на пространство-времето на наблюдаемата Вселена се разширява и законът на Хъбъл е прякото физическо наблюдение на това. Той е в основата на вярата в разширяването на Вселената и е доказателство, често цитирано в подкрепа на модела на Големия взрив.

Макар да се приписва на Едуин Хъбъл, законът е изведен за първи път от уравненията на Общата теория на относителността от Жорж Лематр в статия от 1927 г. В нея той изказва предположението, че Вселената се разширява, и предлага стойност за скоростта на разширяване, която сега се нарича константа на Хъбъл. Две години по-късно Едуин Хъбъл потвърждава съществуването на този закон и определя по-точна стойност за константата, която сега носи неговото име. Скоростта на рецесия на обектите е изведена от червените им отмествания, много от които са измерени по-рано от Весто Слифер през 1917 г. и отнесени от него към скоростта.

Законът често се изразява с уравнението v = H0D, където H0 е константата на пропорционалност (константата на Хъбъл) между "правилното разстояние" D до галактиката и нейната скорост v (вж. Използване на правилното разстояние). H0 обикновено се посочва в (km/s)/Mpc, което дава скоростта в km/s на галактика, отдалечена на 1 мегапарсек (3,09×1019 km). Обратната стойност на H0 е времето на Хъбъл.

Скорошна оценка на константата на Хъбъл от 2011 г., при която е използвана нова инфрачервена камера на космическия телескоп Хъбъл (HST) за измерване на разстоянието и червеното отместване на колекция от астрономически обекти, дава стойност H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc. Алтернативен подход, използващ данни от галактични купове, дава стойност H0 = 67,0 ± 3,2 (km/s)/Mpc.

Използвани са и редица други методи, които дават стойности между 70 и 72 (km/s)/Mpc. Скорошен метод (2016 г.), използващ най-старата светлина във Вселената, показва, че стойността на константата на Хъбъл е била 66,53 km/s на мегапарсек скоро след началото на разширението. Това предполага, че скоростта на разширяване се е увеличавала.

Линии на поглъщане във видимия спектър на свръхкуп от далечни галактики (вдясно) в сравнение с линиите на поглъщане в оптичния спектър на Слънцето (вляво). Стрелките показват червеното отместване. Дължината на вълната се увеличава към червения цвят и отвъд него (честотата намалява).

Свързани страници

Времева линия на природата

Въпроси и отговори

В: Какво представлява законът на Хъбъл?

О: Законът на Хъбъл, или законът на Хъбъл-Лематр, е астрономическо наблюдение, според което всички обекти, наблюдавани в дълбокия космос, имат измерена с доплерово отместване скорост спрямо Земята и други междузвездни тела, която е пропорционална на разстоянието до тях. Той също така гласи, че обемът на пространство-времето на наблюдаемата Вселена се разширява.

Въпрос: Кой пръв извежда този закон?

О: Законът е изведен за първи път от уравненията на Общата теория на относителността от Жорж Леметр в статия от 1927 г.

В: Кой потвърди съществуването му?

О: Едуин Хъбъл потвърждава съществуването на закона две години по-късно и получава по-точна стойност за константата, която сега носи неговото име.

В: Как е измерена скоростта на рецесия?

О: Скоростта на рецесията е изведена от червените отмествания, измерени по-рано от Весто Слифер през 1917 г. и свързани от него със скоростта.

В: Кое уравнение изразява този закон?

О: Законът често се изразява с уравнението v = H0D, като H0 е константата на пропорционалност (константата на Хъбъл) между правилното разстояние D до галактиката и нейната скорост v.

В: В каква единица обикновено е H0?

О: H0 обикновено се посочва в (km/s)/Mpc, което дава скоростта в km/s на галактика, отдалечена на 1 мегапарсек (3,09×1019 km).

В: Какво се предполага за последните оценки на H0? Отговор: Последната оценка от 2011 г. сочи, че H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc, докато алтернативен подход, използващ данни от галактични купове, дава стойност 67 ± 3,2 (km/s)/Mpc, а други методи дават стойности между 70 и 72 (km/s)/Mpc . Един скорошен метод от 2016 г. предполага, че скоро след началото на разширяването тя може да е била 66,53 km/s на мегапарсек, което предполага увеличаване на скоростта на разширяване с течение на времето