¿Sabes qué es la Ley de Hubble y la Edad del Universo? En el pasado, la gente pensaba que nuestra galaxia estaba inmóvil en el vacío y que todas las estrellas vivían juntas en una sola galaxia. Cuando Edwin Hubble dijo que el universo se estaba haciendo más grande, todo cambió. Más tarde mostró la prueba de lo que ahora se llama la ley de Hubble.
La idea de que el universo se está expandiendo hizo que la gente se preguntara sobre otras cosas. Por ejemplo, si el universo se está expandiendo, debe haber comenzado en alguna parte. Así nació la teoría del Big Bang, que ahora es la teoría más aceptada en la ciencia.
La historia detrás de la ley de Hubble y la Era del Universo
Las ecuaciones de Einstein fueron utilizadas por matemáticos y físicos para explicar la relación entre el espacio y el tiempo antes de que se propusiera la teoría de la ley de Hubble. Cuando estas teorías se usaron de una manera que combinaba las reglas generales con la forma en que funciona el universo, surgieron contradicciones.
El hecho de que hubiera contradicciones mostró que el universo, que alguna vez se pensó que era estático, en realidad era dinámico, ya sea encogiéndose o creciendo. Los científicos estaban confundidos por esto, e incluso el propio Einstein no creía lo que decían sus propias ecuaciones sobre él.
Hubble demostraría que sus afirmaciones sobre la expansión del universo eran ciertas después de más de 15 años de teorías, estudios y observaciones de galaxias. Hubble volvió a la escuela en el observatorio en la cima del monte Wilson después de servir en la Primera Guerra Mundial.
Hubble pudo realizar mediciones sorprendentes con la ayuda del telescopio más grande del mundo en ese momento, que tenía un espejo de 100 pulgadas (2,5 metros). Usando el desplazamiento hacia el rojo, pudo encontrar la prueba que necesitaba para probar su teoría, que se conoció como la ley de Hubble.
Su relación con el Big Bang
Con la ayuda de los cálculos de Hubble, la astronomía dio un gran paso adelante. La gente solía pensar que la galaxia estaba siempre en el mismo lugar del universo. Algunos incluso pensaron que solo había una galaxia en todo el universo.
La ley de Hubble y la teoría del Big Bang que vino después cambiaron la astronomía como se la conocía en ese momento. La mayoría de las principales teorías sobre el Big Bang se basan en el desplazamiento hacia el rojo de otras galaxias y el diagrama de Hubble.
Edwin Hubble hizo dos observaciones importantes sobre las galaxias que estaba estudiando que lo llevaron a la idea de un big bang al principio. Primero, un vínculo claro entre qué tan lejos están las galaxias y qué tan roja es su luz. mostrando que el corrimiento al rojo se puede ver en una dirección y también en la otra dirección.
Lo que explicaría por qué las galaxias que se mueven en diferentes direcciones parecen alejarse unas de otras más rápido cuanto más lejos están. Segundo, dijo que hay más de una galaxia y que están por todo el universo. Lo que significa que las galaxias están en todas partes del universo.
Einstein visita Hubble
Einstein dijo que cometió su mayor error cuando no descubrió que el universo se estaba expandiendo. Los cálculos de Hubble obligaron a Einstein a cambiar su “constante cosmológica”.
Luego realizó un famoso viaje al Monte Wilson, donde felicitó a Edwin Hubble por su descubrimiento y le agradeció por sentar las bases de la cosmología moderna.
¿Qué es la ley de Hubble?
La ley de Hubble es una regla de la física que se basa en el diagrama de Hubble y las mediciones de corrimiento al rojo que Edwin Hubble hizo de otras galaxias. La información recopilada de estas pruebas mostró que los desplazamientos hacia el rojo de las otras galaxias eran proporcionales a la distancia a la que se encontraban.
De esta forma, muestra que las galaxias no solo se están alejando de la nuestra, sino también de otras galaxias en todas direcciones. También notó que la velocidad de las galaxias era más rápida cuanto más lejos estaban.
el corrimiento al rojo
Se llama corrimiento al rojo o redshifts y es una forma de medir qué tan rápido se mueven las cosas en el cielo en comparación con la tierra. Un buen ejemplo es la diferencia entre cómo suenan los autos cuando están parados y cuando se acercan.
Esto se debe a que cuando un automóvil se aleja de un receptor de sonido, las ondas de sonido se hacen más grandes, pero cuando el automóvil se acerca, las ondas de sonido se vuelven más pequeñas. El llamado “efecto Doppler”, llamado así por el físico austriaco que lo descubrió en 1842, es la razón de este cambio.
Lo mismo sucede con las ondas de luz cuando viajan de las estrellas a la Tierra a través del espacio. Entonces, si las ondas de luz de un objeto se hacen más pequeñas, el medidor se mueve hacia el azul para mostrar que se está acercando.
Por otro lado, un desplazamiento hacia el rojo en el espectro electromagnético mostraría que el objeto se está alejando si las ondas de luz se dispersan. Es por eso que se llamó “El corrimiento al rojo” o simplemente “corrimiento al rojo”.
¿Qué es la constante de Hubble?
La ley de Hubble tiene una forma matemática en la que la conocida constante de Hubble aparece como una constante de proporcionalidad. Muchos astrónomos lo llaman “el parámetro de Hubble” porque no lo consideran una constante sino una variable.
3 pasos para medir la constante de Hubble
Este diagrama ilustra las tres etapas que tomaron los astrónomos para determinar la tasa de expansión del universo con un nivel de precisión sin precedentes, reduciendo la incertidumbre general al 2,4%.
La escala de distancia cósmica, que se utiliza para estimar distancias precisas a galaxias cercanas y lejanas a la Tierra, se simplificó y fortaleció para ayudar a los astrónomos a realizar las mediciones.
Comenzando por la izquierda, los astrónomos usan el Hubble para calcular las distancias a un grupo de estrellas pulsantes conocidas como Variables Cefeidas. Lo hacen mediante el uso de un concepto de geometría fundamental conocido como paralaje. Los topógrafos usan un método similar para estimar distancias en la Tierra. Los astrónomos pueden usar las Cefeidas como varas de medir cósmicas para medir distancias a galaxias considerablemente más lejanas que con el método de paralaje una vez que han calibrado el brillo real de las Cefeidas. Las cefeidas pulsan a diferentes velocidades, con pulsos más lentos para cefeidas más brillantes proporcionando un ajuste extra fino al brillo real. Para calcular distancias precisas, los astrónomos contrastan los valores de brillo real calibrados con el brillo aparente de las estrellas vistas desde la Tierra.
astrónomos comenzar a mirar más allá de nuestra Vía Láctea a las galaxias vecinas [seen at center] cuando las Cefeidas han sido calibradas. Buscan galaxias que contengan estrellas Cefeidas y otra métrica confiable, supernovas de Tipo Ia, que son estrellas en explosión con el mismo brillo. Los astrónomos utilizan las cefeidas para medir el brillo real de las supernovas de cada galaxia anfitriona. Los astrónomos calculan las distancias entre las galaxias usando estas observaciones.
El siguiente paso es buscar supernovas en galaxias que estén aún más distantes de la Tierra. Las supernovas de tipo Ia, en contraste con las cefeidas, son lo suficientemente luminosas como para ser observadas desde distancias comparativamente mayores. Los astrónomos miden la distancia a la que se puede ver la expansión del universo comparando el brillo real y el aparente de las supernovas distantes. [seen at right]. Contrastan esas lecturas de distancia con la forma en que la expansión del espacio estira la luz de las supernovas a longitudes de onda más largas. Calculan la constante de Hubble, la velocidad a la que el universo se agranda con el paso del tiempo, usando estos dos números.
¿Qué edad tiene el universo según la ley de Hubble?
Se han realizado muchas pruebas para tratar de averiguar qué edad tiene el universo. Hubble fue la primera persona en utilizar datos de 46 galaxias para averiguar la edad del universo. La respuesta de estos cálculos fue 500 km/s/Mpc, lo que significaba que el universo había existido durante unos 2 mil millones de años.
Ya se habían hecho pruebas de isótopos en la tierra, y se sabía que su edad era de 4.500.000.000 años. Entonces, estos datos fueron descartados de inmediato.
Otras afirmaciones sobre la edad del universo
Debido a la falta de herramientas, otros astrónomos y cosmólogos propusieron diferentes estimaciones de la edad del universo. Estas estimaciones estuvieron siempre entre 50 km/s/Mpc y 100 km/s/Mpc.
En 2014, los científicos descubrieron que el universo tiene en realidad unos 13.700 millones de años, mucho más de lo que pensaban en ese momento. La misión espacial Planck analizó la radiación de fondo de microondas para descubrir cómo hacer los cálculos.
La teoría que puso la vista de la humanidad fuera de la galaxia
La idea de Edwin Hubble, que presentó por primera vez en 1927, cambió la astronomía en gran medida. Usando las ecuaciones de físicos conocidos como Einstein, los científicos obtuvieron una mejor idea de lo que pensaban que era el comienzo del universo.
Entonces, las personas pudieron mirar las nebulosas y darse cuenta de que no eran parte de nuestra galaxia sino de otras galaxias. También señaló a los astrónomos y físicos en la dirección correcta para que pudieran averiguar de dónde procedía todo en el universo.
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