Ley de Hubble

2–3 minutos
Dibujo de Edwin Hubble

En la década de 1920, Edwin Hubble realizó mediciones de corrimiento al rojo utilizando el espectro de varias galaxias, con distancias bien conocidas. El se dio cuenta que las líneas espectrales se encontraban cerradas por un factor de 1 + z respecto a las líneas encontradas en reposo.

En la Figura 1 se puede apreciar un ejemplo de corrimiento al rojo a distintos z de la distribución espectral de energía (SED) del objeto M82. En este se puede observar que conforme aumenta el corrimiento al rojo (variando de  z = 0.1 a z = 12) la SED se recorre a longitudes de onda mayores por factores de  1 + z. Aunque cabe destacar que también el flujo del objeto se ve afectado con el incremento del corrimiento al rojo, su análisis  queda fuera de esta lectura. Figura cortesía de Jenny Greene.

Figura 1. Gráfico del corrimiento al rojo de la galaxia M82, imagen cortesia de Jenny Greene.

Edwin Hubble realizó observaciones de espectroscopia para calcular la velocidad de estos objetos, lo que le reveló que la mayoría de ellos se alejaban respecto al observador (en otras palabras tenían corrimiento al rojo) para los objetos más distantes, mientras que los objetos más cercanos en terminos astronomicos mostraban tener corrimientos al azul (es decir se acercan al observador). Por lo tanto, Hubble tuvo la brillante idea de graficar la velocidad calculada y la distancia asociada a cada objeto observado, dando con ello el gráfico de la Figura 2, los puntos en el gráfico representan galaxias con distintos valores de velocidad de recesión y distancia, del lado superior derecho la distancia y la velocidad incrementa, mientras que el lado inferior izquierdo corresponden a galaxias cuya distancia y velocidad es más reservado. La línea recta muestra la tendencia que tienen estos objetos por obedecer cierto comportamiento a mantenerse a lo largo de esta.

Figura 2: Relacion de distancia y velocidad de Galaxias.

La Figura 2 revela que la velocidad de alejamiento de una galaxia es directamente proporcional a la distancia a la que se encuentra:

v ∝k r (1.1)

Hubble pudo deducir la constante de proporcionalidad necesaria para que esta relación se vuelva una igualdad, siendo, inicialmente, este valor de 550 Km s-1Mpc-1, deduciendo de esta manera la Ley de Hubble (Ecuación 1.1) junto con la constante de Hubble. Esta última fue entonces deducida con un orden de magnitud erróneo, a pesar de ello su descubrimiento trajo consigo el cambio de paradigma, ya que esta ley significa que entre más distante se encuentre una galaxia, más rápido se aleja del observador (mayor velocidad de rescisión), comprobando de esta manera que el universo se expande forma acelerada. Hoy en día el valor de la constante de Hubble es aceptado dentro del intervalo de H0 = 67.4 – 74.0 Km s-1Mpc-1, calculado en años recientes con observatorios modernos y nuevos métodos. 

Deja un comentario