Hubble Yasası (Hubble's law)

Hubble Yasası (Hubble–Lemaitre yasası olarak da bilinir), fiziksel kozmolojide ‘galaksilerin mesafeleriyle orantılı hızlarda Yer’den uzaklaştıkları’ gözlemidir. Başka bir deyişle, ‘ne kadar uzaktalarsa Yer’den o kadar hızlı uzaklaşırlar’. Yasa, galaksilerin hızını kırmızıya kaymasıyla belirlemiştir (yaydıkları ışığın spektrumun kırmızı ucuna kayması).

Hubble yasası, evrenin genişlemesi için ilk gözlemsel temel olarak kabul edilir ve bugün Big Bang modelini desteklemek için en sık başvurulan kanıtlardan biridir. Sadece bu genişlemeden kaynaklanan astronomik nesnelerin hareketi Hubble akışı olarak bilinir ve genellikle aşağıdaki eşitlikle verilir:

v = H0 D          v = H0 x uzaklık

v: uzaklaşma hızı, km/s; kozmolojik zaman koordinatına göre uygun mesafenin türevi, H0: Hubble sabiti (orantılılık sabiti), SI birimi s−1, D: uzaklık (galaksiye uygun mesafe), zamanla değişebilir.

1/H0 = tH = Hubble zamanı, SI birimi: s

Sadece Hubble kanunu kullanılarak, bir galaksinin uzaklaşma hızının ölçülmesiyle bu galaksinin uzaklığı bulunabilir. Kozmologlar genellikle uzaklık yerine kırmızıya kaymayı kullanırlar,

Z = Δl / l       Δl /l = vkaynak / vdalga       z = v/c

Hubble sabiti genellikle (km/s)/Mpc olarak tanımlanır; 1 megaparsec (3.09 × 1019 km) uzaklıktaki galaksinin km/s cinsinden hızını verir ve değeri yaklaşık 70 (km/s)/Mpc'dir. H0'ın SI birimi ise s−1 ve H0'ın tersi için SI birimi saniyedir; H0'ın tersi Hubble zamanı olarak bilinir.

Hubble sabiti aynı zamanda göreceli genişleme oranı olarak da yorumlanabilir. Bu formda H0 =%7/Gyr, yani şu anki genişleme hızında bağlanmamış bir yapının %7 oranında büyümesi bir milyar yıl sürüyor demektir.

Geniş çapta Edwin Hubble'a atfedilse de, hesaplanabilir bir hızda genişleyen evren kavramı ilk olarak 1922'de Alexander Friedmann tarafından genel görelilik denklemlerinden türetildi. Friedmann, şimdi Friedmann denklemleri olarak bilinen, evrenin genişleyebileceğini gösteren ve bu durumda genişleme hızını veren bir dizi denklem yayınladı.

Daha sonra, Georges Lemaître, 1927 tarihli bir makalesinde, evrenin genişleyebileceğinden yola çıkarak, uzak cisimlerin durgun hızı ile uzaklık arasındaki orantılılığı gözlemledi ve orantılılık sabiti için tahmini bir değer önerdi. Bu sabit, Edwin Hubble'ın kozmik genişlemenin varlığını onaylaması ve 1929’da daha doğru bir değer belirlemesiyle, Hubble sabiti olarak adlandırıldı.

Hubble, nesnelerin durgunluk hızlarını, çoğu daha önce 1917'de Vesto Slipher tarafından ölçülen ve hız ile ilişkilendirilen kırmızıya kaymalarından çıkardı. Hubble sabiti H0, zaman içinde herhangi bir anda hız-mesafe uzayında kabaca sabit olsa da, Hubble sabitinin geçerli değeri olduğu Hubble parametresi zamanla değişir, bu nedenle 'sabit' terimi bazen bir şekilde yanlış bir ad olarak düşünülür.

Keşif

Hubble gözlemlerinden on yıl önce, bir dizi fizikçi ve matematikçi, Einstein'ın genel görelilik alan denklemlerini kullanarak genişleyen bir evrenin tutarlı bir teorisini oluşturmuştu. En genel ilkeleri evrenin doğasına uygulamak, o zamanlar yaygın olan statik evren kavramıyla çelişen dinamik bir çözüm getirdi.

1912; Vesto Slipher, bir sarmal bulutsunun ilk Doppler kaymasını ölçtü ve kısa süre sonra bu tür bulutsuların neredeyse tümünün Yer’den uzaklaştığını keşfetti.

1922; Alexander Friedmann, Friedmann denklemlerini Einstein'ın alan denklemlerinden elde etti ve evrenin denklemlerle hesaplanabilen bir oranda genişleyebileceğini gösterdi.

1927; Hubble'ın kendi makalesini yayınlamasından iki yıl önce Georges Lemaître, şu anda Hubble yasası olarak bilinen araştırmayı (Le-maître denklemi) yayınlayan ilk kişi oldu.

1929; Edwin Hubble’ın uzak galaksilerden gelen ışığı incelerken tayf çizgilerinde kırmızıya kayma gözlemledi. Bu gözlemi, çok uzak galaksilerin ve galaksi kümelerinin konumumuza oranla bir görünür hıza sahip olduklarını ortaya koyan bir kanıt olarak ele alındı.

1931; Einstein, modern kozmolojinin gözlemsel temelini sağladığı için Hubble'a teşekkür etmek için Mount Wilson Gözlemevi'ne bir gezi yaptı.

 

Hubble sabitini ölçmenin üç adımı

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Hubble%27s_law

18 Kasım 2020

 

GERİ (evren)
GERİ (mevcut evren)