Ley de Hubble-Lemaitre y Expansión Cósmica
La ley de Hubble-Lemaitre establece que las galaxias distantes se alejan con velocidades proporcionales a sus distancias, siendo la evidencia observacional fundamental de que el universo está en expansión.
Definition
La ley de Hubble-Lemaitre es la proporcionalidad lineal entre la velocidad de recesión de una galaxia distante y su distancia, siendo la constante de proporcionalidad el parámetro de Hubble; la recesión refleja la expansión uniforme del espacio descrita por un factor de escala cósmico creciente.
Scope
Este tema abarca la relación empírica velocidad-distancia, la interpretación de los corrimientos al rojo galácticos como un estiramiento del espacio en lugar de un movimiento Doppler ordinario, la definición y el significado del parámetro de Hubble y su variación con el tiempo cósmico, y la distinción conceptual entre velocidades cosmológicas y peculiares.
Core questions
- ¿Qué implica la relación lineal velocidad-distancia sobre la historia del universo?
- ¿Cómo difiere el corrimiento al rojo cosmológico de un desplazamiento Doppler ordinario?
- ¿Por qué el parámetro de Hubble no es realmente constante a lo largo del tiempo cósmico?
Key concepts
- Parámetro de Hubble
- Velocidad de recesión
- Corrimiento al rojo cosmológico
- Flujo de Hubble
- Velocidad peculiar
- Factor de escala
Key theories
- Proporcionalidad velocidad-distancia
- La velocidad de recesión escala linealmente con la distancia, una característica de la expansión uniforme en la que cada observador ve el mismo flujo de Hubble, consistente con un universo homogéneo e isotrópico.
- Corrimiento al rojo cosmológico
- Las longitudes de onda de la luz de fuentes distantes se estiran en proporción al crecimiento del factor de escala entre la emisión y la observación, por lo que el corrimiento al rojo mide directamente cuánto se ha expandido el universo.
Mechanisms
A medida que el factor de escala cósmico aumenta, la distancia propia entre objetos comóviles crece en proporción a este, produciendo una velocidad de recesión igual al parámetro de Hubble multiplicado por la distancia y estirando la longitud de onda de la luz en tránsito por el mismo factor.
Clinical relevance
La ley de Hubble-Lemaitre convirtió la cosmología en una ciencia observacional: proporciona la relación corrimiento al rojo-distancia utilizada para mapear el universo en tres dimensiones y para convertir el corrimiento al rojo de una galaxia en un tiempo de retroceso, lo que fundamenta la interpretación de esencialmente todos los datos extragalácticos.
History
Slipher midió grandes corrimientos al rojo galácticos en la década de 1910; Lemaitre derivó y predijo la relación velocidad-distancia en 1927 a partir de un modelo de universo en expansión, y Hubble publicó la relación observacional en 1929, siendo la ley renombrada Hubble-Lemaitre por la Unión Astronómica Internacional en 2018 para reconocer la contribución previa de Lemaitre.
Debates
- Prioridad y denominación
- El artículo de Lemaitre de 1927 anticipó la relación velocidad-distancia e incluso estimó la tasa de expansión antes de la publicación de Hubble en 1929, lo que llevó a un largo debate sobre el crédito que la IAU resolvió parcialmente al adoptar la doble denominación ley de Hubble-Lemaitre.
Key figures
- Edwin Hubble
- Georges Lemaitre
- Vesto Slipher
- Milton Humason
Related topics
Seminal works
- hubble1929
- lemaitre1927
Frequently asked questions
- ¿Es el corrimiento al rojo cosmológico lo mismo que un desplazamiento Doppler?
- No exactamente: si bien los pequeños corrimientos al rojo pueden aproximarse como desplazamientos Doppler, el corrimiento al rojo cosmológico surge de la expansión del espacio que estira la luz en tránsito, y se interpreta con mayor precisión como una medida directa de cuánto ha crecido el universo desde que se emitió la luz.
- ¿Significa la ley de Hubble-Lemaitre que estamos en el centro del universo?
- No: en un universo en expansión uniforme, cada observador ve que todas las demás galaxias se alejan según la misma ley, por lo que la recesión aparente desde nosotros no es evidencia de una ubicación central especial.