Ley de Hubble
Keywords: Ley de Hubble, 1929, Big Bang, Corrimiento al rojo, Edwin Hubble, Galaxia, Mega, Parsec, Radiación de fondo de microondas
La ley de Hubble establece que las galaxias se alejan unas de otras a una velocidad porporcional a su distancia. Esta ley conduce al modelo del universo en expansión y, retrocediendo en el tiempo, a la teoría del Big Bang. Fue formulada por primera vez por Edwin Hubble en 1929.
Hubble comparó las distancias a las galaxias con sus respectivos corrimientos (o desplazamientos) al rojo debidos a la recesión (alejamiento) relativo entre ellas, encontrando entre ambas magnitudes una relación lineal y siendo el coeficiente de proporcionalidad la constante de Hubble.
La ley puede escribirse:
- v = H0 D, siendo
La ley de Hubble se puede derivar de su observación inicial suponiendo que el universo es homogéneo (las observaciones realizadas desde todos los puntos son las mismas) y se expande (o contrae).
La constante de Hubble y la edad del universo
Durante la mayor parte de la segunda mitad del siglo XX, el valor de la costante de Hubble se estimaba entre 50 y 90 km/sec/Mpc, produciéndose una disputa entre Gérard de Vaucouleurs que defendía un valor de 100 y Alan Sandage que le asignaba un valor de 50. El Hubble Key Project mejoró significativamente el cálculo del valor de la constante, publicando en mayo de 2001 una estimación de 72+/-8. En 2003, el satélite WMAP obtuvo un resultado de 71+/-4, empleando un método independiente basado en la medición de las anisotropías de la radiación de microondas de fondo.
La constante de Hubble, lo es (constante), en el sentido de que es válida para todas las velocidades y distancias en un momento determinado.
Sin embargo, el valor de H, comúnmente denominado parámetro de Hubble para distinguirlo de su valor instantáneo (H0), decrece a lo largo del tiempo. Asumiendo que las galaxias se alejan a velocidad constante (sin acelerar o frenar su velocidad), la distancia a la que se encuentran podrá expresarse por la relación D = vt, de lo que se deduce la relación H=1/t, siendo t el tiempo que llevan las galaxias alejándose (desde el Big Bang), es decir, la edad del universo, estimándose su valor entre 11 y 20 mil millones de años.
Observaciones realizadas a finales del siglo XX y principios del XXI, sustentan la creencia de que el universo está acelerando su expansión (las velocidad de recesión de las galaxias se está incrementando), lo que significaría que las estimaciones de la edad del universo son conservadoras (menores de la real).
Notas adicionales
La distancia D a galaxias cercanas se puede estimar comparando su brillo aparente, con su brillo absoluto teórico.
- En cualquier caso, D ha de ser la distancia actual ala galaxia, no la que existía cuando la galaxia emitió la luz que hoy recibimos. Esta distancia es muy difícil de determinar.
La velocidad v se define como el ratio de variación de la distancia D.
- Para galaxias relativamente cercanas, la velocidad puede determinarse mediante el corrimiento al rojo (z) empleando la fórmula v ≈ zc; siendo c la velocidad de la luz. Sin embargo, tan sólo debe considerarse la velocidad debida a la expansión del universo, al margen de otros movimientos relativos de las galaxias (movimiento peculiar).
Lo sistemas con ligaduras gravitacionales, como las galaxias , o muestro sistema solar no se encuentran sujetos a la ley de Hubble, y no se expanden.
Enlaces externos
- El proyecto Hubble Key Project
- Los resultado finales pueden encontrarse en Astrophysical Journal, Volume 553, Issue 1, pp. 47-72; Freedman et. al.