fenómeno

flujo de hubble

La expansión uniforme del universo que hace que las galaxias se alejen y se desplacen al rojo proporcionalmente a la distancia.
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Descripción

El flujo de Hubble es la expansión uniforme a gran escala del universo en la que las galaxias se alejan entre sí a velocidades proporcionales a su distancia. Esta relación, conocida como la ley de Hubble, es una consecuencia directa del estiramiento del propio espacio, y no de que las galaxias se muevan a través de un espacio estático. La expansión se observa como un corrimiento al rojo sistemático de la luz de galaxias distantes, donde las más lejanas parecen alejarse más rápido.

Historia

Las observaciones de Edwin Hubble en 1929 de los corrimientos al rojo y las distancias de las galaxias establecieron la relación lineal, basándose en trabajos teóricos previos de Georges Lemaître y Alexander Friedmann.

Cómo funciona

La expansión del espacio estira la longitud de onda de la luz que lo atraviesa, causando un corrimiento al rojo proporcional a la distancia recorrida. Sobre esta expansión suave, las galaxias tienen 'velocidades peculiares' adicionales debidas a interacciones gravitacionales locales, que pueden alterar ligeramente su corrimiento al rojo observado. El flujo de Hubble proporciona el telón de fondo cósmico contra el cual se miden estos movimientos locales, permitiendo a los astrónomos separar la expansión general del universo de la danza gravitacional de las galaxias individuales.

En la práctica

El flujo de Hubble es la base para medir distancias cósmicas y mapear la estructura a gran escala del universo, así como para calibrar la tasa de expansión (constante de Hubble) utilizada en los modelos cosmológicos.

Dato curioso

El flujo de Hubble es tan uniforme que, tras restar los efectos gravitacionales locales, las galaxias del universo distante se alejan con una precisión que permite a los cosmólogos medir la tasa de expansión con un margen de error de unos pocos por ciento.

Concept graph →

Fórmulas

$$H(z) = H_0 \sqrt{\Omega_m (1+z)^3 + \Omega_\Lambda}$$
Hubble parameter changes with redshift due to cosmic expansion.
Qué hay en la fórmula
H(z)variableHubble parameter at redshift z — hubble parameter kilometre per second per megaparsec
H_0variableHubble constant at present epoch — constante de Hubble kilometre per second per megaparsec
zvariableCosmological redshift — corrimiento al rojo
Ω_mvariableMatter density parameter — density parameter
Ω_ΛvariableDark energy density parameter — density parameter
√operadorTakes the square root of the enclosed expression — raíz cuadrada
\frac{δh_0}{h_0}=\frac{3}{2}\frac{δz}{1+z_*} · 2607.18528v1
$$v = H d$$
Recessional velocity of galaxies is proportional to their distance.
Qué hay en la fórmula
vvariableRecessional velocity of a galaxy — velocidad metre per second
HvariableHubble parameter (time-dependent) — hubble parameter per second
dvariableProper distance to the galaxy — distancia metre
v=h_0d · 2509.09665
v=h_0d · 2601.03347v2
v=h_0d · 2606.22390
v=h_0d · 2606.23869
$$S \propto (1+z)^{-4}$$
Surface brightness decreases with redshift due to expansion.
Qué hay en la fórmula
SvariableSurface brightness (flux per unit solid angle per unit area) — brillo superficial watt per metre squared per steradian
zvariableRedshift — corrimiento al rojo
(1+z)^{-4} · 2604.27867
$$d = \frac{cz}{H_0}$$
Distance is proportional to redshift in Hubble's law.
Qué hay en la fórmula
dvariabledistance to galaxy — distancia metre
cvariablespeed of light — rapidez metre per second
zvariableredshift — corrimiento al rojo
H_0variableHubble constant — hubble parameter per second
d_l=\frac{cz}{h_0} · 2606.05358v1
$$L = 4\pi D_L^2 F \cdot 10^{0.4 k(\lambda) E(B-V)}$$
Relates observed flux to intrinsic luminosity accounting for distance and extinction.
Qué hay en la fórmula
LvariableIntrinsic luminosity — luminosidad watt
D_LvariableLuminosity distance — distancia fotométrica metre
FvariableObserved flux — flujo watt per metre squared
k(λ)variableExtinction curve at wavelength λ — extinction curve
E(B-V)variableColor excess between B and V bands — color excess
πconstanteRatio of a circle's circumference to its diameter — pi = 3.14159
l_{{[oiii]}}=4πd_l^2f_{{[oiii]}}*10^{0.4k(λ5007)e(b-v)} · 2606.24684
$$\Phi \propto \frac{1}{d^2}$$
Flux decreases with the square of distance.
Qué hay en la fórmula
\Phivariableflux (power per unit area) — irradiance watt per square metre
dvariabledistance from source — distancia metre
\phi_0^s\approx1.7*10^{-20}(\frac{α_g}{0.1})^5(\frac{\tilde{a}}{0.9})(\frac{10^{-4}}{g_{νφ}})^2(\frac{5~{кпк}}{d})^2~{см}^{-2}{с}^{-1} · 2607.12485

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