Ley de Hubble-Lemaitre
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La Ley de Hubble se llama así por el apellido de un prestigioso astrónomo del siglo XX. Edwin Powell Hubble responsable se su formulación. Ella conduce al modelo del universo en expansión y, retrocediendo en el tiempo, a la teoría del Big Bang. Fue formulada por primera vez en 1929.
Reseña Histórica.
Vaarios físicos y matemáticos habían establecido décadas anteriores una consistente teoría de la relación entre el espacio y el tiempo utilizando las ecuaciones de campo de Albert Einstein de la relatividad general. En 1922, Alexander Friedmann halló sus ecuaciones de Friedmann a partir de las de Einstein, demostrando que el universo se puede expandir a una velocidad calculable por las ecuaciones.
El parámetro utilizado por Friedman es conocido actualmente como el factor de escala con el que puede ser considerada como una forma invariante en escala de la constante de proporcionalidad de la ley de Hubble. Georges Lemaître independientemente encontró una solución similar en 1927. Las ecuaciones de Friedmann se obtienen insertando la métrica de un universo homogéneo e isótropo en las ecuaciones de campo de Einstein para un fluido con una densidad y una presión dada. Esta idea de un espacio-tiempo expandiéndose eventualmente conduciría a las teorías cosmológicas del Big Bang y del Estado Estacionario.
Ante la discusión sobre el tamaño y la forma del universo. En 1920, tuvo lugar el famoso debate Shapley-Curtis entre Harlow Shapley y Heber D. Curtis sobre el tema. Shapley apoyaba la idea de un pequeño universo del tamaño de la Vía Láctea y Curtis argumentaba que el universo era mucho mayor. El objeto del debate sería resuelto en la década siguiente con las observaciones mejoradas de Hubble.
Hubble, Edwin Powell (1889-1953). Astrónomo y cosmólogo estadounidense, célebre por descubrir la expansión del universo y estimar su tamaño y edad, aunque su contribución al conocimiento del universo es mucho más amplia y va más allá de esta premisa fundamental.
En 1919, demostró que en el interior de nuestra Galaxia existen nubes de hidrógeno que se hacen luminosas por la existencia de estrellas en su interior.
En 1923 descubrió las estrellas individuales que constituyen la nebulosa de la región externa de la galaxia de Andrómeda, y, gracias a la relación luminosidad-distancia que caracteriza a estas estrellas, pudo demostrar que Andrómeda no está en el interior de nuestra Galaxia, sino fuera, y que es un sistema de estrellas completamente similar al nuestro.
Hubble introdujo asimismo un sistema de clasificación de las Galaxias según su estructura.
En 1929 Hubble comparó las distancias que había calculado para diferentes galaxias con los desplazamientos hacia el rojo fijados por Slipher para las mismas galaxias. Descubrió que cuanto más lejos estaba la galaxia, más alta era su velocidad de recesión. A esta relación se la conoce como la ley de los desplazamientos hacia el rojo o ley de Hubble; determina que la velocidad de una galaxia es proporcional a su distancia. El descubrimiento, en 1935, del asteroide Cincinnati.
Einstein sabia que el Universo no era constante y que cambiaba, no entendió su constante cosmológica y se sintió aliviado cuando Hubble demostró que se expandía y de que forma lo hacia.
Formula
Se trata de una ecuación que afirma que: Velocidad = Ho x distancia.
- La Velocidad es la rapidez de la recesión de la galaxia
- Ho es una constante (la constante de Hubble) que da cuenta del ritmo de expansión del universo y “Distancia”
- La distancia de la galaxia con respecto a aquella galaxia con la que se está realizando la comparación.
- Ho=70 kilómetros/segundo por megaparsec (3,26 millones de años luz).
Establece que el Universo está compuesto por muchas galaxias, cuyos movimientos provienen de un solo punto y provee de un método conciso para medir la velocidad de una galaxia con respecto a la nuestra propia. Ha demostrado que a medida que las galaxias se encuentran más distantes entre sí se alejan entre ellas a cada vez mayor velocidad.
Y aunque todas las galaxias se alejen de nosotros, no significa que estamos en el centro del universo. Imaginemos un globo con puntos uniformemente separados. Al inflar el globo, un observador en un punto de su superficie vería cómo todos los demás puntos se alejan de él, igual que los observadores ven a todas las galaxias retroceder desde la Vía Láctea. El Universo se expande como un globo.
Constante de Hubble
Es la constante de proporcionalidad que aparece en la forma matemática de la ley de Hubble. Si bien en la formulación original, dicho parámetro aparecía como un número de valor fijo, los modelos cosmológicos relativistas en los que se basa el Big Bang sugerían que el parámetro de Hubble no era realmente una constante sino un parámetro que variaba lentamente con el tiempo, por eso modernamente muchos autores se refieren a la "constante de Hubble" más propiamente como el parámetro de Hubble.
Mediante las ecuaciones de la teoría de la relatividad general especializadas a los modelos de expansión métrica del espacio con métrica de métrica FLRW se puede probar que la edad del universo está relacionada con la constante de Hubble y también el radio del universo observable (si se conoce la edad del universo).
Ver también
El Telescopio espacial Hubble, que también lleva su nombre en su honor, el cual ha realizado ya más de 3.000 millones de kilómetros alrededor del Planeta Tierra, a lo largo de los cuales ha sacado más de 500.000 fotografías.
Expansión del Universo
Universo expandido
Galaxia Roja
Galaxias
