L'espansione dell'universo e la legge di Hubble

Scoperta del red shift

Le galassie, come le stelle, producono spettri a righe. Tra il 1910- 1925 si scoprì che le righe degli spettri delle galassie sono sempre spostate verso il rosso. Il fenomeno, detto red shift, si spiega considerando l’effetto Doppler e indica che le galassie si stanno allontanando dalla nostra Galassia.

Legge di Hubble e moto di recessione

Nel 1929 Edwin Powell Hubble dimostrò che lo spostamento delle righe spettrali verso il rosso è tanto più marcato quanto più la galassia è lontana dal Sistema Solare. Il movimento di allontanamento delle altre Galassie dalla nostra è detto moto di recessione e la relazione tra la velocità di allontanamento e la distanza dalla Galassia della terra è espressa dalla legge di Hubble v=Hd, in cui v è la velocità di allontanamento in km/s, H è la costante di Hubble e d è la distanza dalla terra espressa in Mpc.

Misurazione della velocità di recessione

La velocità di allontanamento o di recessione si può misurare confrontando la lunghezza d’onda della riga come appare nello spettro della Galassia con la lunghezza d’onda di uno spettro ottenuto in laboratorio. Si ottiene così ∆λ, cioè lo spostamento spettrale di una riga avente lunghezza d’onda λ. La velocità di recessione è v= c∆λ/ λ. Utilizzando la legge di Hubble si può verificare che l’allontanamento è rilevato uniforme qualunque direzione intorno a noi venga presa in esame. Grazie alla legge di Hubble sappiamo che le dimensioni dell’Universo stanno aumentando. Il valore della costante di Hubble muta nel corso della storia dell’Universo, attualmente è compreso tra 40 e 80 km/s/Mpc.