Hukum Hubble diperoleh secara eksperimental dan menetapkan hubungan langsung antara jarak a galaksi apapun sampai Bumi dan kecepatan galaksi ini menjauh dari kita. Menurut hukum ini, semakin jauh dari Bumi, semakin cepat galaksi menjauh, sebuah fakta yang menunjukkan kemungkinan hidup di alam semesta dalam ekspansi konstan.
Lihat lebih banyak:Astrofisika - didedikasikan untuk mempelajari Semesta dengan menerapkan hukum kimia dan fisika
Apa yang dikatakan hukum Hubble?
Hukum Hubble mengatakan bahwa semakin jauh jarak antara galaksi dan Bumi, semakin cepat galaksi menjauh dari kita. Hukum Hubble ditemukan dan dirumuskan oleh fisikawan dan astronom Amerika Edwin P. Hubble (1889-1953). Gambar di bawah ini menunjukkannya:
v -kecepatan retraksi (km/s)
H0 – Konstanta Hubble (70 (km/s)/Mpc)
r - jarak antara Bumi dan galaksi (Mpc)
Dalam hukum ini, konstanta H0, dikenal sebagai Konstanta Hubble, merepresentasikan seberapa besar peningkatan kecepatan galaksi pada setiap Mpc (megaparsec). HAI Mpc adalah ukuran jarak astronomi senilai kira-kira 3,26 juta tahun cahaya.
Hubble dapat mencapai ekspresi di atas menggunakan data kecepatan jarak 24 galaksi terdekat, yang sebelumnya dikumpulkan oleh astronom. saya pakai M sandal. Slipher mampu mengukur kecepatan lepas landas dengan tepat berkat spektroskopi, yaitu menganalisis frekuensi warna dipancarkan oleh galaksi. Saat galaksi-galaksi ini menjauh dari Bumi, frekuensi gelombang elektromagnetik dikeluarkan oleh mereka harus mengalami perubahan karena due efek Doppler.
![Diambil oleh teleskop Hubble, gambar menunjukkan miliaran galaksi di sebagian kecil dari langit malam. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
HAI efek Doppler menjelaskan mengapa kita mendengar perubahan frekuensi kecil di suara yang dipancarkan oleh sumber yang bergerak terhadap pengamat. Misalnya: ketika ambulans mendekati atau meninggalkan kita, kita mungkin memperhatikan, masing-masing, bahwa suara yang dipancarkannya menjadi lebih tinggi dan kemudian lebih rendah.
Perubahan nyata dalam frekuensi gelombang suara ini juga terjadi pada gelombang elektromagnetik — begitu galaksi menjauh,, cahaya yang dipancarkan oleh mereka cenderung bergerak ke frekuensi yang lebih rendah, jadi kami mengatakan bahwa, di galaksi-galaksi ini, adalah mungkin untuk mengamati a pergeseran merah (dalam bahasa Inggris, pergeseran merah).
Konstanta Hubble
Selama bertahun-tahun, konstanta Hubble telah diperbarui nilainya beberapa kali. Perubahan ini disebabkan oleh presisi yang dapat digunakan untuk mengukur jarak antara Bumi dan galaksi. Menurut pengukuran astronomi, konstanta Hubble itu sama untuk semua arah yang kita lihat — tidak ada arah keberangkatan yang diinginkan. Dalam praktiknya, seolah-olah kita adalah titik kecil di kandung kemih terus-menerusmeningkat.
Pada masa Hubble, metode yang digunakan untuk mengukur jarak astronomis masih belum sempurna, jadi dia mengembangkan cara yang jauh lebih cerdas untuk menyimpulkannya: membandingkan kecerahan di antara mereka, karena semakin jauh jaraknya, semakin rendah kecerahan yang dipancarkannya. Itu melalui bersinarrelatif di antara galaksi-galaksi yang dapat ditentukan oleh Edwin Hubble, dengan ketepatan yang lebih tinggi, nilai konstanta.
Lihat juga: Lubang hitam - apa itu, terbuat dari apa, penemuan dan keingintahuan
Ekspansi alam semesta
Indikasi pertama tentang kemungkinan perluasan Alam Semesta hanya dimungkinkan berkat penemuan Edwin Hubble. Namun, kita masih tahu sedikit tentang bagaimana Alam Semesta mengembang, dalam pengertian ini, penemuan hukum Hubble menghasilkan, dalam ukuran yang sama, jawaban dan pertanyaan baru.
Masih belum diketahui secara pasti apa yang menyebabkan perluasan Alam Semesta, ketika, dari sudut pandang fisika klasik, didukung oleh hukum gravitasi universal, kecenderungan Kosmos adalah mengecil daripada mengembang. Banyak teori yang mencoba menjelaskan fenomena pemuaian, namun hingga saat ini tidak ada satupun yang dapat dibuktikan.
Dalam upaya untuk menjelaskan perluasan alam semesta yang dipercepat, fisikawan mengusulkan keberadaan materi gelap. Menurut teori modern, materi gelap harus dapat menjelaskan apa yang diamati dalam hukum Hubble, namun, jenis materi ini pasti memiliki sifat "eksotis" yang sampai saat itu belum pernah diamati dalam materi. biasa.
Hukum Hubble di Enem
Hukum Hubble telah dibebankan dalam Dan lainnya, dalam ujian 2019. Pertanyaannya langsung membahas penggunaan hukum Hubble, apakah kita akan menganalisisnya?
(Dan lainnya) Para astronom mengukur kecepatan jarak dari galaksi jauh dengan mendeteksi cahaya yang dipancarkan oleh sistem ini. Hukum Hubble menyatakan bahwa kecepatan keberangkatan galaksi (dalam km/s) sebanding dengan jaraknya ke Bumi, diukur dalam megaparsec. Dalam hukum ini, konstanta proporsionalitas adalah konstanta hubble (H0) dan nilai yang paling diterima adalah 72 (km/s)/Mpc. Parsec (pc) adalah satuan jarak astronomis, bernilai sekitar 3,1016 m. Pengamatan astronomi telah menentukan bahwa kecepatan menjauh dari galaksi tertentu adalah 1440 km/s.
Menggunakan hukum Hubble, dapat disimpulkan bahwa jarak ke galaksi ini, diukur dalam km, sama dengan:
a) 20.100
b) 20.106
c) 6.1020
d) 6.1023
e) 6.1026
Templat: Huruf C
Resolusi:
Untuk mengatasi masalah ini, perlu untuk menafsirkan pernyataan. Melalui itu, adalah mungkin untuk menyelesaikannya bahkan jika Anda tidak tahu ekspresi hukum Hubble, namun, sebelum memulai perhitungan, kita perlu menyesuaikan unit pengukuran, mengingat bahwa 1 pc setara ke 3.1016 m atau 3.1013 km, catatan:
Setelah kita mengadaptasi unit pengukuran konstanta Hubble dengan benar, kita dapat melakukan perhitungan untuk menentukan jarak:
Tahu lebih banyak:Teleskop radio - apa itu dan untuk apa
Latihan Hukum Hubble
Pertanyaan 1) Galaksi Andromeda adalah galaksi spiral terdekat dengan Bima Sakti dan terletak pada jarak sekitar 0,77 Mpc. Berdasarkan hukum Hubble, kecepatan galaksi Andromeda menjauhi Bima Sakti kira-kira:
Data: H0 = 72 (km/s)/Mpc
a) 96,5 km/s
b) 55,4 km/s
c) 108,4 km/s
d) 15,7 km/s
Umpan balik: Huruf b
Resolusi:
Satuan pengukuran yang disediakan oleh pernyataan tersebut sudah kompatibel satu sama lain, jadi kami hanya menggunakan hukum Hubble dan mengganti datanya:
Hasilnya menunjukkan bahwa galaksi Andromeda bergerak menjauh dengan kecepatan sekitar 54 km/s, jadi jawaban yang benar adalah huruf b.
Pertanyaan 2) Sebuah galaksi A berada di kejauhan d dari Bumi dan menjauh dengan kecepatan v. Mengetahui bahwa galaksi B adalah dua kali lebih jauh dari Bumi dari galaksi A, dapat dikatakan bahwa kecepatan keberangkatannya:
a) akan menjadi setengah kecepatan keberangkatan dari galaksi A.
b) akan sama dengan kecepatan keberangkatan dari galaksi A.
c) akan empat kali lebih kecil dari kecepatan keberangkatan dari galaksi A.
d) akan menjadi dua kali lebih cepat dari kecepatan galaksi A.
Templat: Huruf D
Resolusi:
Hukum Hubble menetapkan hubungan proporsional langsung antara kecepatan keberangkatan dan jarak, sehingga menjadi dua kali lebih jauh, galaksi B bergerak dua kali lebih cepat:
Kredit gambar
[1] NASA | milik bersama
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-lei-hubble-expansao-universo.htm