La Ley de Hubble es una constante que prueba que el universo se está expandiendo, calculando así la edad estimada del universo.
La Ley de Hubble es un fenómeno sugerido por el astrónomo Edwin Hubble en 1920, que prueba que el universo se está expandiendo y por lo tanto calcula la edad estimada del universo.
A través del cambio Doppler de la luz que emiten las galaxias, Edwin se dio cuenta de que las galaxias se estaban alejando.
Además, el astrónomo señaló que a mayor distancia, mayor velocidad de este movimiento.
Es decir, además de que el universo se expandía, lo hacía rápidamente.
Al notar la expansión del universo, Edwin tuvo la idea de revertir este proceso, pudiendo así estimar una edad para el universo.
Por lo tanto, la Ley de Hubble es evidencia que puede probar el Big Bang , estipulando que un día todo lo que existe se formó a partir de un solo punto.
Sin embargo, varios astrónomos hicieron y rehicieron cálculos y se especularon varias edades para el universo.
Hoy, según la Ley de Hubble, se puede decir que la edad del Universo se estima en 13 y 14 mil millones de años.
Universo Estático x Termodinámica
A principios del siglo XX, todos los científicos aún creían que el universo era estático, también conocido como el universo «infinito».
Es decir, que existe infinitamente, de principio a fin y el espacio no se expande ni se contrae.
La primera idea que hizo que algunos científicos rechazaran la teoría del universo estático fue a través de la termodinámica, utilizando el concepto de entropía .
En resumen, la entropía es una cantidad física utilizada para medir el grado de desorden en un sistema.
La segunda ley de la termodinámica dice que para cualquier sistema aislado, la entropía siempre debe permanecer constante o aumentar.
Sin embargo, el sistema debe estar en equilibrio térmico para que esto suceda. Esto significa que no puede haber intercambio de calor. Con eso, sería imposible para nosotros existir.
Así, se concluye que el universo no se encuentra en equilibrio termodinámico, ya que para que estemos vivos, nuestro cuerpo realiza pequeños intercambios de calor.
Si el universo fuera infinitamente antiguo con su entropía siempre en aumento, habríamos alcanzado el equilibrio termodinámico, habría cesado el intercambio de calor y todo el universo dejaría de funcionar.
Con esto, los científicos comenzaron a buscar formas de dar otra explicación sobre la existencia y el tiempo de vida del universo.
Fue entonces cuando la Ley de Hubble comenzó a ser descubierta.
¿Cómo se descubrió la Ley de Hubble?
La idea de un universo estático realmente comenzó a perder fuerza cuando los astrónomos Percival Lowell y Vesto Slipher comenzaron a medir la velocidad de las nebulosas (polvo de estrellas o galaxias ).
Utilizando el efecto Doppler, se dieron cuenta de que el desplazamiento del espectro hacia el rojo indicaba la velocidad de eliminación.
En 1925, Slipher logró obtener un total de 45 espectros de nebulosas.
Por otro lado, como Slipher no tenía un método para medir distancias a las nebulosas, no pudo probar su punto.
Poco sabían que estaban cerca de alcanzar lo que hoy conocemos como la Ley de Hubble.
Fue allí donde Edwin Hubble llamó a su compañero astrónomo Milton Humason para continuar lo que había comenzado Slipher.
Hubble tomó los mismos espectros de nebulosas y, utilizando el método de las Cefeidas para calcular la distancia de las galaxias, encontró que casi todas ellas exhibían un corrimiento al rojo espectral.
Para comprender mejor el corrimiento al rojo, necesitamos volver a referirnos a la física cuántica .
Para medir la velocidad de una galaxia lejana es necesario conocer el color de cualquier radiación emitida por ella.
Los objetos de la galaxia emiten luz en bandas o colores que dependen del material del que están hechos.
Los espectros luminosos de estas luces actúan como firmas específicas de cada elemento, como el oxígeno, por ejemplo, y sirven para identificarlos en la Tierra o en las estrellas.
Las líneas espectrales de elementos conocidos estaban presentes en las nebulosas, pero se desplazaron de sus posiciones iniciales.
Estos desplazamientos prueban las distancias de los objetos observados.
Así lo definió Slipher al comienzo de su estudio, gracias al efecto Doppler, que espoleó las observaciones.
constante de hubble
Para llegar a la ecuación, Hubble determinó la velocidad (v) de retroceso de una galaxia en función de su distancia (r).
Con eso, tenemos v = H . r, donde H es la constante de Hubble.
Inicialmente, Hubble llegó a un valor extremadamente alto para la constante, debido a errores en las calibraciones de distancia.
Incluso hoy en día estos cálculos son realizados por varios estudiosos. El valor más cercano encontrado es 71 km/s.Mps, donde por cada distancia de 1 Mpc (léase megaparsec), la velocidad de una galaxia aumenta en 71 km/s.
La unidad megaparsec corresponde a 3,09 x 1019 km, es decir, cada 3,09 x 10 19 km aumenta la velocidad de remoción de una galaxia.
Así se creó la Ley de Hubble, constituyendo la primera evidencia de la expansión del Universo
Expansión del Universo
La expansión del universo, explicada en el tema anterior, no es una expansión de galaxias en el espacio.
La expansión del universo es la expansión del espacio mismo.
A medida que el universo se expande, el espacio aumenta de volumen, pero la luz que lo atraviesa sigue siendo la misma.
Por lo tanto, cualquier observador en cualquier punto del espacio observa la misma expansión. Sin embargo, esto implica que el universo no tiene bordes ni centro.
En 1998, se descubrió no solo que el universo se está expandiendo, sino que se está expandiendo rápidamente.
Muchos científicos creen que la razón física de esto es causada por un tipo de «energía oscura» que aparentemente existió en el universo primitivo.
Esta energía habría aparecido poco después de los acontecimientos del Big Bang. Sin embargo, todavía no han podido desentrañar el asunto.
edad del universo
Según la Ley de Hubble, una galaxia a una distancia de 10 Mpc (30,9 x 10 19 km) de la Vía Láctea tiene una velocidad de 710 km/s.
Con esto, siguiendo la teoría del Big Bang, podemos determinar el tiempo necesario para la separación de las galaxias.
Así es como se estima la edad del universo.
