Relatività

La legge di Hubble-Lemaître

Una delle prime utilizzazioni del red shift è legata alla Legge di Hubble-Lemaître .

Nel 1927, Lemaître scoprì che quasi tutte le galassie sembrano allontanarsi dal sistema solare.
Tale risultato era determinato dall'osservazione del Red Shift dello spettro di varie galassie.

Tale scoperta venne comunicata nel 1929 da Hubble e pertanto è passata alla storia come "legge di Hubble"

Il legame tra distanza - velocità di allontanamento risulta sempre più marcato man mano che prendiamo in considerazione galassie sempre più distanti da noi.

legge di Hubble

La legge di Lemaître -Hubble può semplicemente essere enunciata affermando che la velocità di allontanamento relativo risulta essere direttamente proporzionale alla distanza dell'oggetto celeste dalla Terra.

Come spesso accade nel mondo della scienza, le cose non sono proprio così semplici… Oltre a modificare continuamente il valore della costante di Hubble, gli astronomi hanno infatti inaspettatamente scoperto, nel 1998, che l’espansione cosmica starebbe accelerando, a causa di una forza della natura a tutt’oggi ignota, e per questo detta “energia oscura”; insomma, la Costante di Hubble non sarebbe proprio…costante.

Quanto vale H ?

H = (velocità di allontanamento)/distanza

La determinazione del valore di H è perciò uno dei principali obiettivi della Cosmologia.
Al momento attuale, il valore di H non è noto con precisione soddisfacente; il problema è che mentre la misura della velocità di allontanamento di una galassia è sufficientemente accurata, la determinazione della sua distanza è molto più incerta. Il valore di H risultante può essere diverso anche per un fattore 2 a seconda del metodo adottato dall'osservatore.
Tenendo presente queste incertezze, l'età dell'Universo è incerta tra un valore minimo di circa 10 miliardi di anni e uno massimo di circa 20 miliardi di anni.
Se fossimo in grado di determinare questo valore potremmo determinare l'età dell'universo.

Non si è certi ma si assegna ad H un valore che varia da 50 km/s a 100 (km/s) per ogni Megaparsec di distanza ( 1 MegaParsec equivale ad una distanza do 3,086 1026 m )

Partendo dalla conoscenza di H possiamo calcolare l'età dell'universo che vale 1/H.

Le più accurate determinazioni di H vengono dall'analisi delle supernove di tipo Ia. Si deduce pertanto che l'universo dovrebbe avere un'età di circa 13,72 miliardi di anni, con un margine di incertezza di 120 milioni di anni. Comunque questa età è basata sull'ipotesi che il modello sottostante del progetto sia corretto; altri metodi di stima dell'età dell'universo potrebbero dare differenti età.

Possiamo parimenti determinare la massima estensione dell'universo semplicemente affermando che deve essere all'interno di una sfera avente per raggio il valore ottenuto moltiplicando l'età dell'universo per c (velocità della luce).

 

red shift


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