Edwin Hubble
Edwin Hubble fue un famoso astrónomo estadounidense del siglo XX. Contribuyó tanto que todo tipo de cosas llevan su nombre.
Probablemente hayas oído hablar de al menos uno, probablemente el más famoso, el Telescopio Espacial Hubble. Aunque fue lanzado muchos años después de la muerte de Hubble, el telescopio, al igual que su homónimo, condujo a muchos avances en la comprensión de nuestro universo.
Otras cosas que recibieron el nombre de Hubble son la Ley de Hubble y la constante de Hubble, los temas de nuestra discusión.
La ley de Hubble y la constante de Hubble
A principios del siglo XX, Edwin Hubble y Milton Humason observaron y midieron las distancias a muchas galaxias diferentes. El gráfico que trazaron tenía un eje horizontal de distancia a una galaxia en Mpc , megaparsecs y un eje vertical de velocidad aparente de recesión de la galaxia en km / s (kilómetros / segundo).
Cuando trazaron sus observaciones, notaron que sus puntos caían a lo largo de una línea recta. Por lo tanto, sus observaciones señalaron una relación directa (o lineal) entre la velocidad de recesión de una galaxia y su distancia, algo conocido como la Ley de Hubble .
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La Ley de Hubble nos dice que las galaxias más alejadas de nosotros también se están alejando más rápido de nosotros. Una galaxia dos veces más lejana se aleja dos veces más rápido.
Esta relación, la Ley de Hubble, se muestra a continuación como una ecuación. Observe cómo Vr representa la velocidad de recesión de una galaxia, d es la distancia a la galaxia y H es la constante de Hubble.
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El valor promedio de la velocidad de recesión dividido por la distancia es la constante de Hubble que acabo de mencionar, y ahora se cree que es de aproximadamente 70-74 km / s / Mpc (pero usaremos 70 km / s / Mpc para nuestra lección ). Por cierto, la constante de Hubble es la pendiente de la línea de la gráfica que vio antes.
Ahora, la constante de Hubble de 70 kilómetros por segundo por megaparsec puede ser algo muy confuso de escuchar en voz alta y comprender. Lo que nos dice en términos simples es que por cada megaparsec a una galaxia, la velocidad de la galaxia que se aleja de nosotros aumentará en 70 kilómetros por segundo.
Partiendo de esta noción, debe darse cuenta de que la constante de Hubble ayuda a medir y mostrarnos la tasa de expansión del universo y, por lo tanto, da crédito a la creencia de que nuestro universo se está expandiendo a una tasa de 70 km / s / Mpc.
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Práctica de cálculo
Hagamos un cálculo de práctica de la Ley de Hubble para encontrar la distancia a una galaxia. Supongamos que la velocidad de la galaxia es de 1050 km / s. Sabemos que la constante de Hubble se establece en 70 km / s / Mpc. Para calcular la distancia, necesitamos establecer la distancia d igual a la velocidad dividida por la constante de Hubble como se muestra en la pantalla. A partir de ahí, el cálculo es sencillo.
Primero, divide 1050 km / s por 70 km / s / Mpc y luego cancela las unidades de km / s. Esto te deja con una distancia de 15 Mpc a la galaxia en cuestión.
Entendiendo la Ley de Hubble
Para ayudarlo a comprender cómo funciona la Ley de Hubble, imagine el dibujo de varias galaxias en una cuadrícula de nuestro universo. A continuación se muestran cinco galaxias, etiquetadas como A, B, C, D y E, con la galaxia A como nuestra Vía Láctea. Actualmente, todas las galaxias están separadas por 100 Mpc.
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A medida que el universo se expande en todas direcciones, la distancia entre las galaxias aumenta en un 50%. Es decir, la distancia entre cada galaxia es ahora de 150 Mpc.
Pero aquí está el truco. Tenga en cuenta algo interesante: si bien la distancia desde la galaxia AB y AE ha aumentado en un 50%, no se puede decir lo mismo de las galaxias que están lejos del padre: las galaxias C y D. De hecho, la galaxia C ahora está a 300 Mpc de distancia, un aumento de 100 Mpc. . La galaxia más lejana, la galaxia D, está ahora a 450 Mpc de distancia, ¡un aumento aún mayor de 150 Mpc!
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Lo que esto te está diciendo es que si la distancia original a una galaxia es algo así como 3 veces mayor, que es el caso cuando se comparan las distancias originales entre AB y AD, entonces el aumento en la distancia después de la expansión también será tres veces mayor. (que significa directamente proporcional). Y eso es exactamente lo que mostró nuestra pequeña demostración.
Resumen de la lección
La Ley de Hubble es una relación directa (lineal) entre la velocidad de recesión de una galaxia y su distancia.
El valor promedio de la velocidad de recesión dividido por la distancia es la constante de Hubble , y es de aproximadamente 70-74 km / s / Mpc, donde Mpc significa megaparsecs.
Esta lección debería haberle enseñado además dos puntos importantes cuando se trata de las definiciones que acabamos de repasar:
- Primero, la Ley de Hubble nos dice que las galaxias más alejadas de nosotros también se están alejando más rápido de nosotros. Esta relación es lineal. Por ejemplo, una galaxia dos veces más lejana se aleja dos veces más rápido.
- En segundo lugar, la constante de Hubble ayuda a medir y mostrarnos la tasa de expansión del universo, una tasa de aproximadamente 70 km / s / Mpc.
Los resultados del aprendizaje
Una vez finalizada esta lección, debería poder:
- Explicar la ley de Hubble y la constante de Hubble
- Describe lo que nos dice el resultado de la Ley de Hubble.
- Utilice la ley de Hubble y la constante de Hubble para calcular la distancia a una galaxia
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