Polski Portal Astronomiczny AstroCZAT     Forum    Wiadomości    Katalog    AstroSKLEP    AstroHIT    Giełda    Bazy  
Astronomia.pl - Polski Portal Astronomiczny
31 października 2014, piątek, 12:52:24
 UT = 11:52:24
 JD = 2456961.9947
   
Urania - Postępy Astronomii nr 6/2011
Będą zmiany w czasopiśmie!
Vademecum Miłośnika AstronomiiReklama, promocja
Astronomia jako nauka: Astronomia ogólnie | Historia astronomii | Układ Słoneczny | Gwiazdy | Planety | Droga Mleczna | Galaktyki | Kosmologia Obserwacje i instrumenty: Niebo dla początkujących | Obserwacje | Teleskopy | Astrofotografia | Gwiazdozbiory Aktualności: Kalendarz | Konferencje i obozy | Wykłady | Konkursy Astronomia i komputery: Programy | Astronomia w sieci | Literatura, media, multimedia: Czasopisma | Książki | Biblioteka | Wywiady | Galeria | Filmy Edukacja i popularyzacja: Astronomia w szkole | Studiowanie astronomii | Słownik | Organizacje Inne: Astronautyka | Astrożarty | Inne | English version
  Jesteś w: Astronomia.pl / kosmologia
powrót  /  pomoc  


 
Obserwacje widm galaktyk i ich interpretacja - prawo Hubble'a


Opisując Wszechświat skupiamy się przede wszystkim na podstawowych jego "cegiełkach", które możemy obserwować i badać, czyli na galaktykach. Od kiedy człowiek obserwował niebo naturalnym było dla niego przekonanie o niezmienności, statyczności przestrzeni, którą miał nad sobą. Przekonanie to przetrwało tysiące lat, aż do XX wieku. W roku 1929 E.Hubble zaobserwował ciekawe zjawisko, którego interpretacja w zasadniczy sposób zmieniła pogląd na to zagadnienie.

Widmo promieniowania elektromagnetycznego emitowane przez typową galaktykę ma składową ciągłą oraz liniową, wynikającą z absorpcji promieniowania przez atomy pierwiastków znajdujących się na jego (czyli promieniowania) drodze. Obserwacje Hubble'a wykazały, że w większości widm galaktyk (wyjątek stanowiły niektóre najbliższe obiekty) cała składowa liniowa jest przesunięta "ku czerwieni", w taki sposób, że iloraz (gdzie jest obserwowanym przesunięciem, a laboratoryjną długością fali linii) jest niezależny od . Znaczy to, że obserwowane przesunięcia linii widmowych są proporcjonalne do długości fali odpowiadających tym liniom, co można interpretować jako efekt Dopplera. Przyjęło się oznaczenie = z oraz określenie tej wielkości jako "poczerwienienie" (ang. "redshift"). Przyjęto również do wiadomości fakt, że galaktyki oddalają się od nas (nie oznacza to jednak, że jesteśmy w centrum Wszechświata) i że Wszechświat ewoluuje.



Wykres przedstawia poczerwienienie widm galaktyk w zależności od ich prędkości oddalania się od obserwatora. Symbol ß oznacza tożsamościowo v/c. Po rozwinięciu funkcji z(ß) w szereg Taylora i pominięciu wyrazów wyższego rzędu widać, że dla v dużo mniejszych od c równanie upraszcza się do z=v/c, a więc wykorzystując związek z = , możemy napisać:
v/c= δλ / λ


Największe wartości z jakie obserwujemy przekraczają wartość 6. Odpowiadają więc one prędkościom galaktyk bliskim prędkości światła - rzędu 0.96 c. Wynika to oczywiście z relatywistycznego związku umieszczonego na wykresie obok.

Po odkryciu "ucieczki" galaktyk Hubble zaobserwował wyraźną zależność między odległością galaktyki r i jej poczerwienieniem z. Zależność z(r) w przedziale z<=0.07 i r<=108 lat świetlnych (rok świetlny = 9.5*1015 m), z wykorzystaniem przybliżonego związku z(v) nosi nazwę prawa Hubble'a:

v = H0*r

Występujący w równaniu współczynnik H0 nosi nazwę stałej Hubble'a, choć tak naprawdę jest on funkcją czasu i używając powyższego wzoru należy pamiętać, że występuje w nim obecna wartość tej "stałej".

Wyznaczana obserwacyjnie wartość stałej Hubble'a jeszcze ok. 10 lat temu wahała się pomiędzy 50-100 km/s/Mpc (pc [parsek] - jednostka odległości, 1 pc = 3.1*1013 km, Mpc = 106 pc). Tak duże rozbieżności wynikają z problemów związanych z wyznaczaniem odległości galaktyk.

Wciąż prowadzone badania pozwalają obecnie zawęzić przedział niepewności do 71 +/- 2 km/s/Mpc ( wyniki pomiarów sondy WMAP z marca 2003). Po co nam w ogóle wartość tej stałej? Otóż jeżeli przyjrzymy się jednostkom we wzorze prawa Hubble'a zauważymy, że wymiarem H0 jest [1/s]. Odwrotność stałej Hubble'a jest związana z wiekiem Wszechświata. W literaturze astronomicznej definiuje się czas Hubble'a, jako czas potrzebny galaktyce na przebycie odległości r ze stałą prędkością v.

Odwrotność H0 oszacowuje czas jaki upłynął od momentu, gdy galaktyki zajmowały niewielką objętość, a więc ocenia wiek ewolucji Wszechświata. Dla H0 = 71 km/s/Mpc czas ten wynosi ok. 4,3*1017 sekund, czyli ok. 13,7 mld lat.


Agnieszka Wolińska
21.03.2003
 


  W dziale znajdziesz:
  • Czy ekspansja Wszechświata przyspiesza?
  • Sens i wiarygodność zasady antropicznej
  • Początek jest wszędzie
  • Wszechświat w wieku średnim
  • Czy Wszechświat istniał zawsze?
  • Poszukiwania ciemnej materii
  • Stała kosmologiczna
  • Kosmos bliżej, czy dalej
  • Prawo Hubble'a a jednorodność Wszechświata
  • Paradoks Olbersa
  • Wielki Wybuch - pytania na razie bez odpowiedzi
  • Obserwacje widm galaktyk i ich interpretacja - prawo Hubble'a
  • Kosmologia
  • Ewolucja Wszechświata
  • Zmarszczki nieskończoności
  • A jednak nasz Wszechświat jest płaski
  • Główne wydarzenia w biografii Wszechświata

  •   Ankieta:


      Informacje o nowościach:
    Jeśli chcesz otrzymywać biuletyn z informacjami astronomicznymi i nowościami w naszym portalu, podaj swój e-mail:
        pomoc
      Polecamy:
     - V Międzynarodowa Olimpiada Astronomii i Astrofizyki, Polska 2011
     - Międzynarodowy Rok Astronomii 2009
     - Szukacz.pl
     - Mapa.Szukacz.pl
     - Vademecum Miłośnika Astronomii
     - Słownik Astronomiczny PTA
     - Strona Janusza Wilanda
     - Matematyka

      Działy katalogu:
    - Astrofotografia
    -
    Astronautyka
    -
    Daleki kosmos
    -
    Dla dzieci
    -
    Dzieje astronomii
    -
    Fizyka i matematyka
    -
    Forum, czat, irc i inne rozmowy
    -
    Gwiazdozbiory i opisy nieba
    -
    Katalogi i wyszukiwarki
    -
    Literatura
    -
    Misje kosmiczne
    -
    Obserwacje astronomiczne
    -
    Oprogramowanie
    -
    Organizacje i instytucje
    -
    Pogoda
    -
    Portale i duże serwisy
    -
    Prasa, radio, telewizja
    -
    Sklepy internetowe
    -
    Słowniki i encyklopedie
    -
    Sztuczne satelity
    -
    Teleskopy i akcesoria
    -
    Uczelnie i szkoły
    -
    Układ Słoneczny
    -
    Wiadomości astronomiczne
    -
    Witryny domowe
    -
    Wszystko inne
    -
    Zdjęcia
    -
    Zjawiska na niebie

    --
    Nowości
    -- Najpopularniejsze
    -- Dodaj stronę

      GRUPAASTRONOMIA
    Serwis o naszych stronach oraz o współpracy z nami jest dostępny pod adresem: http://grupa.astronomia.pl

       wersja do druku do góry  
    Astronomia jako nauka: Astronomia ogólnie | Historia astronomii | Układ Słoneczny | Gwiazdy | Planety | Droga Mleczna | Galaktyki | Kosmologia Obserwacje i instrumenty: Niebo dla początkujących | Obserwacje | Teleskopy | Astrofotografia | Gwiazdozbiory Aktualności: Kalendarz | Konferencje i obozy | Wykłady | Konkursy Astronomia i komputery: Programy | Astronomia w sieci | Literatura, media, multimedia: Czasopisma | Książki | Biblioteka | Wywiady | Galeria | Filmy Edukacja i popularyzacja: Astronomia w szkole | Studiowanie astronomii | Słownik | Organizacje Inne: Astronautyka | Astrożarty | Inne | English version

    Copyright © 2000-2014 Grupa Astronomia
    Wszelkie prawa zastrzeżone - All rights reserved
    Grupa Astronomia

    Czas generowania strony: 0.096 s