Czas Hubble’a to pojęcie z zakresu kosmologii, które odnosi się do szacowanego wieku Wszechświata, zakładając, że ekspansja kosmiczna jest stała i opisana prawem Hubble’a. Prawo Hubble’a stwierdza, że galaktyki oddalają się od siebie z prędkością proporcjonalną do ich odległości od obserwatora, co prowadzi do wniosku, że Wszechświat rozszerza się. Wartość czasu Hubble’a jest przybliżoną odwrotnością stałej Hubble’a (H₀), co pozwala oszacować, ile czasu upłynęło od momentu Wielkiego Wybuchu, czyli od początku ekspansji Wszechświata.
Jakie informacje znajdziemy w publikacji?
Prawo Hubble’a i jego związek z czasem Hubble’a
Prawo Hubble’a, sformułowane w 1929 roku przez amerykańskiego astronoma Edwina Hubble’a, wyraża zależność pomiędzy prędkością oddalania się galaktyk a ich odległością. Matematykę tej zależności wyraża wzór:
v = H₀ ⋅ d
gdzie:
- v to prędkość galaktyki (jak szybko się oddala),
- d to odległość galaktyki od Ziemi,
- H₀ to stała Hubble’a.
Stała Hubble’a określa tempo rozszerzania się Wszechświata, a jej wartość wynosi obecnie około 70 km/s/Mpc (kilometrów na sekundę na megaparsek). Czas Hubble’a to po prostu odwrotność tej stałej i stanowi przybliżenie wieku Wszechświata, zakładając, że ekspansja przebiegała w stałym tempie.
Polecamy również …
Wartość i zastosowanie czasu Hubble’a
Obecnie szacuje się, że czas Hubble’a wynosi około 13,8 miliarda lat, co odpowiada wiekowi Wszechświata. Oznacza to, że gdyby tempo ekspansji było stałe (co jest założeniem idealizacyjnym, bo rzeczywiste tempo zmienia się z powodu wpływu ciemnej energii i materii), minęło właśnie tyle czasu od Wielkiego Wybuchu.
Czas Hubble’a jest używany w różnych kontekstach kosmologicznych, w szczególności do:
- szacowania wieku Wszechświata – jest to jedna z podstawowych metod wykorzystywana przez kosmologów, aby określić, jak stary jest Wszechświat.
- modelowania przyszłości Wszechświata – czas Hubble’a daje wgląd w to, jak długo może trwać dalsza ekspansja Wszechświata, zakładając, że nie nastąpią radykalne zmiany w dynamice kosmicznej.
- rozumienia kosmologicznych odległości – prawo Hubble’a i czas Hubble’a stanowią kluczowe elementy w rozumieniu odległości między galaktykami oraz struktury Wszechświata w skali wielkoskalowej.
Czas Hubble’a pomaga naukowcom lepiej zrozumieć strukturę i ewolucję Wszechświata. Z perspektywy teoretycznej, wspiera on modele, które opisują początkową fazę Wszechświata, ewolucję galaktyk i struktur wielkoskalowych, oraz przyszłość ekspansji kosmosu.
Chociaż czas Hubble’a jest przydatnym przybliżeniem, nie odzwierciedla on złożoności rzeczywistego procesu ekspansji Wszechświata. W rzeczywistości tempo rozszerzania się Wszechświata zmieniało się na przestrzeni miliardów lat pod wpływem oddziaływania grawitacji, ciemnej energii i ciemnej materii. Np. odkrycie przyspieszającej ekspansji Wszechświata w latach 90. XX wieku wskazuje, że dynamika ta nie była stała przez cały czas.
(1) NASA – dane na temat ekspansji Wszechświata i wartości stałej Hubble’a.
(2) Ryden, Barbara. „Introduction to Cosmology” – podręcznik opisujący fundamentalne pojęcia związane z kosmologią, w tym prawo i czas Hubble’a.
(3) Hubble, Edwin. „The Realm of the Nebulae” – oryginalna praca opisująca prawo Hubble’a.
(4) Freedman, W. L., Madore, B. F. – „The Hubble Constant”, „Annual Review of Astronomy and Astrophysics” – przegląd na temat stałej i czasu Hubble’a w kontekście kosmologii współczesnej.