Lei de Hubble: diferenças entre revisões

{{cosmologia}}

A '''Lei de Hubble''' é um fenómeno que foi sugerido por [[Edwin Powell Hubble]] e pelo seu colega [[Milton L. Humason]] quando se dedicavam ao estudo das [[galáxias]]. Ao recolher e calcular distâncias, localizações e distribuições das galáxias no [[espaço]], através da análise dos seus movimentos, notaram que existia uma relação entre as distâncias e as suas velocidades de afastamento. Muitos dos estudos quantitativos sobre a origem do Universo nasceram das ideias de Hubble aliadas às equações de [[Einstein]]. Esta descoberta levou mais tarde à dedução do [[Big-Bang]], que provavelmente marca o início do atual [[universo]].

 

== História ==

Hubble dedicou muitos anos ao estudo das galáxias, que na altura se julgava serem [[nebulosa|nebulosas]] da [[Via Láctea]]. Beneficiando do facto de poder utilizar o então maior telescópio do mundo, o telescópio Hooker, e também da teoria de [[Sitter]], proposta por [[Weyl]] e [[Silberstein]], Hubble verificou, em 1929, que quase todas as nebulosas tinham um desvio para o vermelho e que aas suas velociades radiais eram propocionais à sua distância. [[Georges Lemaître]] também chegou a esta conclusão em 1927, através dos resultados de [[Slipher]] sobre as galáxias espirais.<ref>http://arxiv.org/pdf/1403.6699v1.pdf</ref>

Como naquela época o modelo cosmológico envolvia um universo estático, estas observações foram contra a previsão teórica.

== Efeito de Doppler ==

{{main|Efeito de Doppler}}

Quando uma fonte luminosa se afasta de um corpo (observador), o comprimento de onda da fonte, visto pelo observador, aumenta ([[desvio para o vermelho]] ou “redshift”) e diminui quando a fonte se aproxima (desvio para o azul ou “blueshift”).<ref>Peter Coles, ed. (2001). Routledge Critical Dictionary of the New Cosmology. Routledge. p. 202</ref>

O Efeito de Doppler relativista é definido matematicamente por:<ref>http://cftc.cii.fc.ul.pt/PRISMA/capitulos/capitulo1/modulo3/topico4.php</ref><ref>http://cmup.fc.up.pt/cmup/relatividade/RR/node7.html</ref>

 

== Parâmetro de Hubble ==

Hubble não só verificou que a maioria das galáxias tinha um desvio para o vermelho, mas também que este desvio era tanto maior quanto maior a distância entre as galáxias. Chegou mesmo a construir um gráfico com os resultados de 46 galáxias, mostrando uma relação linear entre distância e desvio para o vermelho. No entanto, as incertezas eram muito grandes, pelo que os resultados não foram considerados conclusivos no imediato.

Daqui, surgiu então aquela que é hoje conhecida como a Lei de Hubble:

 

:<math> v = H_0 \ d </math>

 

Onde:

 

=== Como determinar v ===

Hubble baseou os seus resultados no desvio para o vermelho (redshift). A velocidade radial pode ser obtida a partir do redshift, através da equação prevista pela [[Relatividade Restrita]]:

 

::<math> {v \over c} = {(z+1)^2 - 1 \over (z+1)^2+1} </math>

 

Onde:

- <math>\lambda_e</math> é o comprimento de onda emitido.

 

{| class="wikitable"

|-

 

=== Motivos para a dedução errada de Hubble ===

Após a acumulação de vários dados, através dos diferentes estudos já referidos, concluímos que o valor do parâmetro de Hubble é muito menor do que o valor indicado pelo próprio Hubble em 1926. Na verdade, existiam diversos factores associados às observações de Hubble que ajudam a explicar esta diferença: Hubble estudou as galáxias a menos de 2 Mpc, onde está também o [[Grupo Local]]. Como estas galáxias, a uma escala cosmológica, ainda estão próximas, existem efeitos gravíticos não desprezáveis que afectam os seus movimentos, sendo necessário ter em conta o termo de [[velocidade peculiar]] das galaxias.

 

Por fim, em alguns casos, aquilo que Hubble pensava ser apenas uma estrela, era na verdade um aglomerado, não tendo luminosidade constante, o que também acabou por alterar os resultados.

 

 

* http://arxiv.org/abs/1303.5062

* http://posgrad.fae.ufmg.br/posgrad/viienpec/pdfs/195.pdf

* http://spiff.rit.edu/classes/phys240/lectures/expand/hub_1929.html

* http://ned.ipac.caltech.edu/level5/Sept11/Freedman/Freedman1.html