Hubbles lag

Hubbles lag eller Hubble-Lemaître-lagen är namnet på observationen att:

Alla objekt som observeras i rymden har en dopplerförskjutning - en hastighet som mäts i förhållande till jorden och till varandra;
Den hastighet som uppmäts genom dopplerförskjutning hos galaxer som rör sig bort från jorden är proportionell mot deras avstånd från jorden och alla andra interstellära kroppar.

I själva verket expanderar rymdtidsvolymen i det observerbara universum och Hubbles lag är den direkta fysiska observationen av detta. Det är grunden för tron på universums expansion och är ett bevis som ofta anförs till stöd för Big Bang-modellen.

Även om lagen ofta tillskrivs Edwin Hubble, härleddes den först från den allmänna relativitetsekvationen av Georges Lemaître i en artikel från 1927. Där föreslog han att universum expanderar och föreslog ett värde för expansionshastigheten, som nu kallas Hubblekonstanten. Två år senare bekräftade Edwin Hubble att denna lag existerar och fastställde ett mer exakt värde för konstanten som nu bär hans namn. Föremålens reträtthastighet kunde härledas från deras rödförskjutningar, varav många hade mätts tidigare av Vesto Slipher 1917 och relaterats till hastigheten av honom.

Lagen uttrycks ofta med ekvationen v = H0D, där H0 är proportionalitetskonstanten (Hubblekonstanten) mellan det "egentliga avståndet" D till en galax och dess hastighet v (se Användning av det egentliga avståndet). H0 anges vanligen i (km/s)/Mpc, vilket ger hastigheten i km/s för en galax på 1 megaparsec (3,09×1019 km) avstånd. Den reciproka delen av H0 är Hubbletiden.

En ny uppskattning av Hubblekonstanten från 2011, där en ny infraröd kamera på Hubble Space Telescope (HST) användes för att mäta avståndet och rödförskjutningen för en samling astronomiska objekt, ger ett värde på H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc. Ett alternativt tillvägagångssätt där man använder data från galaktiska kluster ger ett värde på H0 = 67,0 ± 3,2 (km/s)/Mpc.

Ett antal andra metoder har använts och ger siffror på mellan 70 och 72 (km/s)/Mpc. En nyare (2016) metod som använder det äldsta ljuset i universum tyder på att värdet på Hubblekonstanten var 66,53 km/s per megaparsec strax efter att expansionen började. Detta innebär att expansionshastigheten har ökat.

Absorptionslinjer i det synliga spektrumet hos en superhop av avlägsna galaxer (till höger), jämfört med absorptionslinjer i solens optiska spektrum (till vänster). Pilarna anger rödförskjutning. Våglängden ökar uppåt mot det röda och bortom (frekvensen minskar).

Relaterade sidor

Tidslinje för naturen

Frågor och svar

F: Vad är Hubbles lag?

S: Hubbles lag, eller Hubble-Lemaître-lagen, är en astronomisk observation om att alla objekt som observeras i det djupa rymden har en dopplerförskjutning - en uppmätt hastighet i förhållande till jorden och andra interstellära kroppar - som är proportionell mot avståndet till dem. Den säger också att rymdtidsvolymen i det observerbara universum expanderar.

Fråga: Vem var den första som drog denna lag?

S: Lagen härleddes först från allmänna relativitetsekvationer av Georges Lemaître i en artikel från 1927.

Fråga: Vem bekräftade dess existens?

Svar: Edwin Hubble bekräftade lagens existens två år senare och fick ett mer exakt värde för konstanten som nu bär hans namn.

F: Hur mättes recessionshastigheten?

Svar: Recessionshastigheten härleddes från rödförskjutningar som Vesto Slipher mätte tidigare 1917 och som han relaterade till hastigheten.

Fråga: Vilken ekvation uttrycker denna lag?

Svar: Lagen uttrycks ofta med ekvationen v = H0D, där H0 är proportionalitetskonstanten (Hubblekonstanten) mellan det egentliga avståndet D till en galax och dess hastighet v.

F: Vilken enhet brukar H0 anges i?

S: H0 anges vanligen i (km/s)/Mpc, vilket ger hastigheten i km/s för en galax på 1 megaparsec (3,09×1019 km) avstånd.

F: Vad har föreslagits om de senaste uppskattningarna av H0? A: En ny uppskattning från 2011 tyder på att H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc, medan en alternativ metod som använder data från galaktiska kluster ger ett värde på 67 ± 3,2 (km/s)/Mpc och andra metoder ger siffror mellan 70 och 72 (km/s)/Mpc. En ny metod från 2016 tyder på att det kan ha varit 66,53 km/s per megaparsec strax efter att expansionen började, vilket innebär en ökande expansionshastighet med tiden.