A expansão acelerada do universo contradiz a lei de Hubble?


9

A lei de Hubble fornece uma relação linear entre a distância de uma galáxia e sua velocidade recessional.

Observações de supernovas distantes do tipo 1a mostraram que o desvio para o vermelho (e, portanto, a velocidade recessional) era menor do que o esperado, implicando que a taxa de expansão do Universo era menor no passado.

No entanto, isso não significa que a lei de Hubble se aplica apenas a distâncias curtas, já que a grandes distâncias um gráfico de velocidades recessivas em relação à distância não seria linear (como tentei mostrar no gráfico abaixo)?

insira a descrição da imagem aqui


Welcome Pancake, o fato de você criar aqui é bastante intrigante. Você poderia adicionar uma referência sobre as observações que você está se referindo também?
1944 J. Chomel

pt.wikipedia.org/wiki/… youtube.com/watch?v=tXkBfkeJJ5c Obrigado pela recepção. Estas são duas das minhas fontes.
Pancake_Senpai 06/04/19

Respostas:


6

A lei de Hubble é um pouco mais sutil do que você imagina e uma expansão, seja acelerada ou desacelerada, não a invalida.

A distância e a velocidade que devem ser usadas são seus valores agora . Eles são conhecidos como distância e velocidade apropriadas, respectivamente. Dessa forma, a lei de Hubble funciona muito bem, desde que o princípio cosmológico - que o universo seja homogêneo e isotrópico - seja satisfeito. O problema disso é que nem a velocidade ou a distância de recessão que medimos são os valores que uma galáxia possui agora .

Portanto, de fato, um gráfico de velocidade recessional versus distância estimada não será uma linha reta, pois nos afastaremos o suficiente para que a luz leve uma fração apreciável da vida útil do universo para viajar até nós. A curvatura da linha pode ser usada para estimar parâmetros cosmológicos e isso é essencialmente o que foi feito com os dados das supernovas do tipo Ia a que você se refere.


Então, seria seguro que a expansão acelerada não viole a Lei de Hubble, mas podemos usar a Lei de Hubble para explicar nossas observações e construir um modelo mais preciso?
CorsiKa #

@corsiKa Sim, acho que você pode dizer isso. A lei de Hubble é equivalente ao axioma de que o universo é homogêneo e isotrópico. Nesse universo, qualquer expansão leva à lei de Hubble. O fato de podermos ver a expansão "no passado" por assim dizer é o que nos dá um controle sobre os parâmetros cosmológicos.
9118 Rob

7

A lei de Hubble dá a velocidade de uma galáxia distante agora . Uma galáxia à distância retrocede a uma velocidade agora mesmo .dv=H0d

Entretanto, a relação entre e o desvio para o vermelho - que é a quantidade que observamos - é uma função não trivial da história de expansão do Universo, obtida pela integração do fator de escala (inverso) ao longo do tempo, que por sua vez depende da densidades de matéria, radiação e energia escura.d

Analogia

Pinte pontos em um elástico, segure em uma extremidade e deixe seu amigo ir embora com a outra extremidade. Não importa se seu amigo muda de ritmo, talvez até pare e caminhe em sua direção por um tempo e depois comece a correr para longe de você. A qualquer momento, a velocidade de um determinado ponto em relação a você é simplesmente proporcional à sua distância de você.


Estritamente falando, isto só é verdade se a nossa suposição é verdade que a taxa de expansão do Universo é o mesmo num lugar qualquer, que é um corolário do princípio cosmológico (ou seja, que o Universo é homogêneo e isotrópico).

Ao utilizar nosso site, você reconhece que leu e compreendeu nossa Política de Cookies e nossa Política de Privacidade.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.