Wet van Hubble-Lemaître

Hubble's wet of Hubble-Lemaître's wet is de naam voor de constatering dat:

Alle objecten die in de diepe ruimte worden waargenomen hebben een dopplerverschuivingssnelheid ten opzichte van de aarde, en ten opzichte van elkaar;
De doppler-shift-gemeten snelheid van melkwegstelsels die zich van de Aarde verwijderen, is evenredig met hun afstand tot de Aarde en alle andere interstellaire lichamen.

In feite is het ruimte-tijdvolume van het waarneembare universum aan het uitdijen en de wet van Hubble is de directe fysieke waarneming hiervan. Het is de basis voor het geloof in de uitdijing van het universum en is een bewijs dat vaak wordt aangehaald ter ondersteuning van het Big Bang model.

Hoewel de wet algemeen wordt toegeschreven aan Edwin Hubble, is deze voor het eerst afgeleid van de Algemene Relativiteitsvergelijkingen van Georges Lemaître in een artikel uit 1927. Daar stelde hij voor dat het Universum aan het uitdijen is, en stelde hij een waarde voor de snelheid van de uitdijing voor, die nu de Hubble-constante wordt genoemd. Twee jaar later bevestigde Edwin Hubble het bestaan van die wet en bepaalde hij een nauwkeurigere waarde voor de constante die nu zijn naam draagt. De recessiesnelheid van de objecten werd afgeleid uit hun roodverschuivingen, veel eerder gemeten door Vesto Slipher in 1917 en gerelateerd aan de snelheid door hem.

De wet wordt vaak uitgedrukt door de vergelijking v = H0D, met H0 de evenredigheidsconstante (de Hubble-constante) tussen de "juiste afstand" D tot een melkwegstelsel en zijn snelheid v (zie Gebruik van de juiste afstand). H0 wordt meestal geciteerd in (km/s)/Mpc, wat de snelheid in km/s van een melkwegstelsel 1 megaparsec (3,09×1019 km) weg geeft. De reciproke van H0 is de Hubble-tijd.

Een recente schatting in 2011 van de Hubble-constante, waarbij een nieuwe infraroodcamera op de Hubble-ruimtetelescoop (HST) werd gebruikt om de afstand en roodverschuiving voor een verzameling astronomische objecten te meten, geeft een waarde van H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc. Een alternatieve benadering met gegevens van galactische clusters gaf een waarde van H0 = 67,0 ± 3,2 (km/s)/Mpc.

Er zijn een aantal andere methoden gebruikt, met cijfers tussen 70 en 72 (km/s)/Mpc. Een recente (2016) methode die gebruik maakt van het oudste licht in het universum suggereert dat de Hubble Constante waarde 66,53 km/s per megaparsec was kort na het begin van de uitdijing. Dit betekent dat de uitdijingssnelheid is toegenomen.

Absorptielijnen in het zichtbare spectrum van een supercluster van verre melkwegstelsels (rechts), vergeleken met absorptielijnen in het optische spectrum van de Zon (links). Pijlen geven roodverschuiving aan. De golflengte neemt toe in de richting van het rood en verder (de frequentie neemt af).

Gerelateerde pagina's

Natuurlijke tijdlijn

Vragen en antwoorden

V: Wat is de wet van Hubble?

A: De wet van Hubble, of de wet van Hubble-Lemaître, is een astronomische observatie dat alle objecten die in de diepe ruimte worden waargenomen een dopplerverschuiving hebben ten opzichte van de aarde en andere interstellaire lichamen die evenredig is met hun afstand daartoe. Deze wet stelt ook dat het ruimte-tijdvolume van het waarneembare heelal uitdijt.

V: Wie heeft deze wet voor het eerst afgeleid?

A: De wet werd voor het eerst afgeleid uit Algemene Relativiteitsvergelijkingen door Georges Lemaître in een artikel uit 1927.

V: Wie bevestigde het bestaan ervan?

A: Edwin Hubble bevestigde het bestaan van de wet twee jaar later en kreeg een nauwkeurigere waarde voor de constante die nu zijn naam draagt.

V: Hoe werd de recessiesnelheid gemeten?

A: De recessiesnelheid werd afgeleid uit roodverschuivingen die eerder door Vesto Slipher in 1917 waren gemeten en door hem aan de snelheid werden gerelateerd.

V: Welke vergelijking drukt deze wet uit?

A: De wet wordt vaak uitgedrukt door de vergelijking v = H0D, waarbij H0 de evenredigheidsconstante (de Hubble-constante) is tussen de eigenlijke afstand D tot een melkwegstelsel en zijn snelheid v.

V: In welke eenheid wordt H0 meestal uitgedrukt?

A: H0 wordt gewoonlijk uitgedrukt in (km/s)/Mpc, wat de snelheid in km/s aangeeft van een melkwegstelsel op 1 megaparsec (3,09×1019 km) afstand.

V: Wat is er gezegd over recente schattingen van H0? A Een recente schatting uit 2011 suggereert dat H0 = 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc, terwijl een alternatieve benadering met gegevens van galactische clusters een waarde gaf van 67 ± 3,2 (km/s)/Mpc, terwijl andere methoden cijfers tussen 70 en 72 (km/s)/Mpc gaven. Een recente methode uit 2016 suggereert dat het 66,53 km/s per megaparsec kan zijn geweest kort nadat de expansie begon, wat een toenemende expansie in de tijd impliceert.