Hubble–Lemaître-törvény

A Hubble-törvény vagy Hubble-Lemaître-törvény annak a megfigyelésnek a neve, hogy:

Minden, a mélyűrben megfigyelt objektumnak van Doppler-eltolódása - a Földhöz és egymáshoz viszonyított sebességét mérve;
A Földtől távolodó galaxisok Doppler-eltolódás által mért sebessége arányos a Földtől és minden más csillagközi testtől való távolságukkal.

A megfigyelhető világegyetem tér-idő térfogata valójában tágul, és a Hubble-törvény ennek közvetlen fizikai megfigyelése. Ez az alapja a világegyetem tágulásában való hitnek, és gyakran hivatkoznak rá a Big Bang modell alátámasztására.

Bár széles körben Edwin Hubble-nak tulajdonítják, a törvényt először Georges Lemaître vezette le az általános relativitáselmélet egyenleteiből egy 1927-es cikkében. Ebben azt állította, hogy az Univerzum tágul, és javaslatot tett a tágulás sebességének értékére, amelyet ma Hubble-állandónak nevezünk. Két évvel később Edwin Hubble megerősítette e törvény létezését, és meghatározta a ma már a nevét viselő állandó pontosabb értékét. Az objektumok recessziós sebességére a vöröseltolódásukból következtettek, sok közülük korábban, 1917-ben Vesto Slipher által mért és általa a sebességgel összefüggésbe hozott vöröseltolódásból.

A törvényt gyakran a v = H0D egyenlettel fejezik ki, ahol H0 az arányossági állandó (a Hubble-állandó) a galaxis D "saját távolsága" és a galaxis v sebessége között (lásd A saját távolság használata). A H0-t általában (km/s)/Mpc-ben adják meg, ami egy 1 megaparszek (3,09×1019 km) távolságra lévő galaxis sebességét adja meg km/s-ban. A H0 reciproka a Hubble-idő.

A Hubble-állandó 2011-es becslése, amely a Hubble Űrteleszkóp (HST) új infravörös kameráját használta a távolság és a vöröseltolódás mérésére csillagászati objektumok egy gyűjteménye esetében, H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc értéket ad. Egy másik megközelítés, amely galaktikus halmazok adatait használta, H0 = 67,0 ± 3,2 (km/s)/Mpc értéket adott.

Számos más módszert is alkalmaztak, amelyek 70 és 72 (km/s)/Mpc közötti értékeket adnak. Egy nemrégiben (2016-ban) alkalmazott módszer szerint a Hubble-állandó értéke 66,53 km/s/megaparsec volt nem sokkal a tágulás kezdete után. Ez azt jelenti, hogy a tágulás üteme növekedett.

Abszorpciós vonalak egy távoli galaxisok szuperhalmazának látható spektrumában (jobbra), összehasonlítva a Nap optikai spektrumának abszorpciós vonalaival (balra). A nyilak a vöröseltolódást jelzik. A hullámhossz a vörös felé és azon túl növekszik (a frekvencia csökken).

Kapcsolódó oldalak

Természet idővonal

Kérdések és válaszok

K: Mi a Hubble-törvény?

V: A Hubble-törvény vagy Hubble-Lemaître-törvény egy csillagászati megfigyelés, amely szerint minden, a mélyűrben megfigyelt objektumnak a Földhöz és más csillagközi égitestekhez képest mért Doppler-eltolódással mért sebessége arányos a tőlük mért távolsággal. Azt is kimondja, hogy a megfigyelhető világegyetem tér-idő térfogata tágul.

K: Ki vezette le először ezt a törvényt?

V: A törvényt először Georges Lemaître vezette le az általános relativitáselmélet egyenleteiből egy 1927-es cikkében.

K: Ki erősítette meg a törvény létezését?

V: Edwin Hubble két évvel később megerősítette a törvény létezését, és pontosabb értéket kapott a ma már a nevét viselő állandóra.

K: Hogyan mérték a recessziós sebességet?

V: A recessziós sebességre a vöröseltolódásokból következtettek, amelyeket korábban Vesto Slipher mért meg 1917-ben, és amelyeket ő a sebességgel összefüggésbe hozott.

K: Milyen egyenlet fejezi ki ezt a törvényt?

V: A törvényt gyakran a v = H0D egyenlettel fejezik ki, ahol H0 a galaxis D saját távolsága és v sebessége közötti arányossági állandó (a Hubble-állandó).

K: Milyen mértékegységben szokták megadni a H0 értékét?

V: A H0-t általában (km/s)/Mpc-ben adják meg, ami egy 1 megaparszek (3,09×1019 km) távolságra lévő galaxis sebességét adja meg km/s-ban.

K: Mit javasoltak a H0-ra vonatkozó legújabb becslésekkel kapcsolatban? V A 2011-es legutóbbi becslés szerint a H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc, míg egy alternatív megközelítés, amely galaktikus halmazokból származó adatokat használt, 67 ± 3,2 (km/s)/Mpc értéket adott, míg más módszerek 70 és 72 (km/s)/Mpc közötti értékeket adtak. Egy nemrégiben, 2016-ban kidolgozott módszer szerint a tágulás kezdete után nem sokkal 66,53 km/s/ megaparsec lehetett, ami a tágulás idővel növekvő ütemét feltételezi.