Prof.ssa M.L.Riccardiprof.ssa M.Laura Riccardi

Il lavoro che ha portato Hubble alla formulazione della sua legge

Enunciato

Spiegazione!

Applicazioni

Portata storica della legge

Introduzione(filmato Hubble)

prof.ssa M.Laura Riccardi

Tra il 1910 ed il 1920 l’astronomia vive un periodo di grandi scoperte e trasformazioni. Protagonisti fra gli altri di questa “GOLDEN DECADE”furono Shapley ed Hubble. Shapley riuscì a dimostrare che il nostro sole non è al centro della galassia come si credeva allora ed Hubble che la Via Lattea non è l’unica galassia dell’universo e che le galassie sono in”recessione”.Queste scoperte che hanno rivoluzionato l’astronomia sono state rese possibili grazie all’oscuro e mal pagato lavoro di H.Leavitt, una giovane ricercatrice di Harvard.Grazie infatti alla relazione da lei scoperta tra splendore di una stella variabile e periodo di pulsazione fu possibile mettere a punto un metodo di misura delle distanze astronomiche in grado di superare i limiti legati al sistema classico della parallasse.

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Il lavoro che ha portato Hubble alla formulazione della sua legge…

Dai dati sperimentali (letture spettrofotometriche) in suo possesso relativi a galassie di cui conosceva la distanza (misurata col metodo delle cefeidi) Hubble ricavò che:c’è uno spostamento verso il rosso delle righe negli spettri delle galassie osservate ,red shift,che è indicativo del loro allontanarsi dall’osservatore dalla misura dello spostamento delle righe spettrali (effetto Doppler)calcolò la velocità radiale di allontanamento delle galassie con la relazione v= c ∆λ/λ

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Confrontando,poi,le diverse velocità delle galassie osservate e rapportandole alle relative distanze evinse che :

• maggiore è la distanza della galassia osservata,maggiore è la sua velocità di allontanamento(il red shift è più marcato)→legge di Hubble

• Il rapporto tra la velocità e la distanza per ciascuna galassia studiata dava un valore pressappoco costante detto costante di Hubble→Ho=v/d

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• Le galassie sono quindi dotate di un moto di recessione che le porta ad allontanarsi l’una dall’altra.

• Il rapporto tra la velocità di allontanamento delle galassie e la loro distanza dalla terra è costante e viene indicata con H0, una grandezza nota come costante di Hubble:H o.

• La formulazione della legge in termini matematici è pertanto: H0=v/d

• Il valore di H0 è oggi stimato intorno ai 50-100Km/sec per Megaparsec ovvero le galassie si muovono con velocità che crescono di 50-100km/sec per ogni Megaparsec di distanza

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Tutto ciò si può spiegare ammettendo che l’universo sia in espansione nella sua globalità, per cui ogni oggetto che ne faccia parte si allontana da ogni altro per il progressivo dilatarsi dello spazio.

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La legge di Hubble consente di:

calcolare distanze nello spazio più remoto con la relazione d=v/H0

determinare l’età dell’universo attraverso la relazione t=1/Ho

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Le due principali teorie sull’origine dell’universo formulate nel ‘900 (Big Bang e Universo Stazionario) si basano entrambe sulla legge di Hubble .

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Einstein nel ’17 nelle sue considerazioni cosmologiche sulla Teoria della Relatività generale elaborava per mezzo di equazioni relativistiche,un modello matematico di universo quadrimensionale, omogeneo (su grande scala) e immutabile nel tempo. Le sue equazioni,ammettevano però soluzione solo per un universo dinamico; questa contraddizione con le convinzioni del tempo lo indusse ad introdurre un fattore di correzione,la costante cosmologica,da lui in seguito definita il più grande errore della sua vita. Sarà poi l’idea di un universo in espansione che scaturisce dalla legge di Hubble a prospettare la visione di un universo comunque dinamico.

A proposito……A proposito……

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