Закон Габбла

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Закон Габбла (від серпня 2018 року за рішенням Генеральної асамблеї Міжнародного астрономічного союзу закон Габбла-Леметра[1]) — закон астрономії, за яким швидкість взаємного віддалення (розбігання) галактик пропорційна відстані між ними. Відкритий бельгійським астрономом Жоржом Леметром 1927 року та американським астрономом Едвіном Габблом 1929 року.

,

де v — швидкість, d — відстань,  — коефіцієнт пропорційності, який називають сталою Габбла.

Закон Габбла є основним методом визначення відстані до далеких позагалактичних об'єктів[2].

Найновіші дослідження (станом на 2018-11-06) дають для параметра Габбла значення[3]

H0 = 67.77±1.30 (км/с)/Мпк.

Якщо вважати, що швидкість розширення Всесвіту залишалася постійною, величина, обернена до параметра Габбла, визначатиме час від моменту Великого Вибуху, або вік Всесвіту. Його називають також часом Габбла[4]. Він дорівнює приблизно 13,8 млрд років.

Історія формулювання закону[ред. | ред. код]

Вперше рівняння до опису Всесвіту як цілого використав Айнштайн 1917 року. На той час вважали, що Всесвіт статичний, незмінний і вічний. Айнштайн був переконаний, що побачив у своїх рівняннях хибу, адже з них не випливала така модель. Тому він до рівнянь, отриманих роком раніше, додав сталу величину, яку тепер називають космологічною сталою. Однак 1922 року Олександр Фрідман перший показав, що рівняння з космологічною сталою в загальному випадку не є стаціонарними: вони можуть описувати Всесвіт, який розширюється або стискається як із космологічною сталою, так і без неї. Лише за певних співвідношень між сталими ― космологічною сталою, яку впровадив Айнштайн, масою Всесвіту і параметром кривини — існує статична модель Всесвіту Айнштайна. Після робіт Фрідмана вважали, що загальна теорія відносності передбачає нестаціонарну модель Всесвіту. Але яким він є насправді — на це запитання мали б дати відповідь спеціальні вимірювання спектрів далеких галактик та відстаней до них. Обидва є непростими задачами й сьогодні, а в ті часи їх тільки-но розпочинали. Червоні зміщення ліній поглинання в спектрах далеких галактик вказували на розбігання — рух “усіх від усіх”. За ними Ґ. Стромберґ визначив радіальні швидкості 43 галактик. Жорж Леметр використав його визначення для оцінки величини темпу розбігання галактик. Оскільки для цього потрібно було ще мати відстані до цих галактик, а цього не було, то він оцінив їх, припустивши, що всі вони мають однакову світимість. І отримав результат, згідно з яким галактики, що перебувають на відстані від земного спостерігача на один меґапарсек (це приблизно 3,26 мільйона світлових років), віддаляються зі швидкістю, більшою на 630 кілометрів за секунду. Аналіз космологічних моделей, виведення знаменитої формули “швидкість віддаляння галактик прямо пропорційна відстані до них”, та оцінка величини K — все це детально викладено в статті “Однорідний Всесвіт постійної маси i зростаючого радіуса, що враховує радіальну швидкість позагалактичних туманностей” у працях Брюсcельського наукового товариства (Annales de la Societe Scientifique de Bruxelles) за 1927 рік. Едвін Габбл через два роки отримав такий самий закон, зіставивши емпіричні дані про спектри 23 галактик та відстані до них. Останні були визначені на основі даних про блиск найяскравіших зір, встановлених спектральних класів та виявлених цефеїдів в інших галактиках. Такі визначення відстаней були надійнішими, ніж оцінка Леметра. До того ж Габбл врахував власний рух земного спостерігача у цих вимірах. Отримана ним величина темпу розбігання галактик становила 465±50 кілометрів за секунду на один меґапарсек. У 1950-ті роки Георгій Гамов у своїй науково-популярній книзі назвав цей закон розширення Всесвіту законом Габбла. В липні 2018 року в Європейському фізичному журналі (серія H) вийшла стаття директора Астрономічної обсерваторії ЛНУ ім. І. Франка, члена Міжнародного астрономічного союзу Богдана Новосядлого, в якій він описував причетність Леметра і Габбла до відкриття закону про швидкість розбігання галактик. В серпні 2018 року Генеральна асамблея Міжнародного астрономічного союзу проголосувала за переіменування закону на закон Габбла-Леметра, а вкінці жовтня це рішення підтримали усі члени МАС.[5]


Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. International Astronomical Union (29 October 2018). "IAU members vote to recommend renaming the Hubble law as the Hubble–Lemaître law". Прес-реліз. Переглянутий 2018-10-29.
  2. Хаббла закон // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 506. — ISBN 966-613-263-X.
  3. Macaulay, E; Nichol, R.C (2018). «First Cosmological Results using Type Ia Supernovae from the Dark Energy Survey: Measurement of the Hubble Constant». arXiv:1811.02376 [astro-ph.CO]. 
  4. Хаббла час // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 507—508. — ISBN 966-613-263-X.
  5. "Всесвіт: безмежний і скінченний" (інтерв'ю з Богдано Новосядлим). 2019-02-26. Процитовано 2019-02-26.