En la antigüedad se creía que la galaxia que habitamos se mantenía estática en el vacío y que todas las estrellas convivían en una sola galaxia. Todo cambió cuando Edwin Hubble postuló su teoría sobre cómo el universo se expandía. Más tarde presentó las pruebas para concretar lo que hoy en día se conoce como ley de Hubble.
La idea del universo expandiéndose generó otras interrogantes: si el universo estaba expandiéndose entonces existió un punto inicial. De esa forma nació la teoría que habla del Big Bang que hoy en día es la más aceptada por la ciencia moderna.
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La historia detrás de la ley de Hubble
Antes de que se postulara la teoría sobre la ley de Hubble, matemáticos y físicos habían utilizado las ecuaciones de Einstein para explicar la relación entre el espacio tiempo. Al aplicar dichas teorías en donde los principios generales eran fusionados con la naturaleza del universo surgieron contradicciones.
Las contradicciones que surgieron indicaban que, el universo hasta ahora considerado estático, era más bien dinámico, ya sea contrayéndose o expandiéndose. Esto dejó a los científicos confundidos, incluso el propio Einstein se negaba a creer lo que indicaban sus propias ecuaciones.
Luego de más de 15 años de teorías, estudios y observación de las galaxias, Hubble expondría sus afirmaciones indicando la expansión del universo. Tras regresar de su servicio en la primera guerra mundial, Hubble continuó sus estudios en el observatorio en la cima del Monte Wilson.
Con la ayuda del telescopio que en ese momento era el más grande del mundo, con un espejo de 100 pulgadas (2.5 metros) Hubble logro realizar mediciones extraordinarias. Utilizando el corrimiento al rojo, logró de esa forma obtener las pruebas necesarias para apoyar su teoría y convertirla en la ley de Hubble.
Su relación con el Big Bang
Los cálculos presentados por Hubble llevaron a la astronomía a realizar un salto impresionante. En el pasado todos pensaban que la galaxia se mantenía inmóvil en el universo, incluso se creía que solo existía una galaxia en todo el universo.
La astronomía conocida hasta ese momento fue cambiada y prácticamente rediseñada gracias a la ley de Hubble y la posterior teoría que hablaba del Big Bang. Basadas principalmente en el corrimiento al rojo de otras galaxias y utilizando el diagrama de Hubble fue que nacieron las principales teorías relacionadas con el Big Bang.
Existen dos grandes observaciones que realizó Edwin Hubble en las galaxias que estudiaba que llevaron principalmente a la idea de una explosión primigenia. Primeramente, una clara relación entre la distancia y el corrimiento al rojo de distintas galaxias. Indicando que en una dirección se puede observar corrimiento al rojo y en la otra dirección también.
Lo cual estaría explicando que todas las galaxias en distintas direcciones se están alejando y entre más lejos más rápido parecen moverse. En segundo lugar, observó que existía más de una galaxia y que el universo se encuentra plagado de ellas. Lo cual sugiere que el universo está uniformemente lleno de galaxias.
Einstein visita a Hubble
Luego de que Einstein llamara “su mayor error” el no haber descubierto la expansión del universo, se vio obligado por los cálculos de Hubble a retractarse de su “constante cosmológica”.
Después se propuso a realizar un famoso viaje a monte Wilson donde felicitó a Edwin Hubble por su descubrimiento y agradeció el haber proporcionado las bases para la cosmología moderna.
¿En qué consiste la ley de Hubble?
La ley de Hubble es una ley de la física que está basada en el diagrama de Hubble y el corrimiento al rojo que Edwin Hubble hizo a otras galaxias. La información recogida de dichas pruebas indicaba que el corrimiento al rojo que se observada de las otras galaxias era proporcional a la distancia a la que se encontraban.
Indicando de esa forma que no solo las galaxias se alejaban de la nuestra, sino también que se alejaban de otras galaxias hacia todos los sentidos. A su vez también notó que entre más lejos estaban las galaxias que se alejaban más alta era su velocidad.
El corrimiento al rojo
Se conoce como el corrimiento al rojo o Redshifts a la medida de qué tan rápido se mueven los objetos celestes en relación a la tierra. Un ejemplo práctico sería la percepción que se tiene del ruido de los automóviles cuando están quietos y cuando se acercan.
Esto sucede porque si un vehículo se aleja del receptor de sonido, las ondas del sonido se expanden y cuando se acerca se comprimen. La razón de este cambio es el llamado efecto Doppler, nombrado así por el físico austriaco Christian Doppler quien lo descubrió en 1842.
Este mismo efecto es aplicado a las ondas de luz que viajan en el espacio desde las estrellas hasta nuestro planeta. Indicando de esta manera que si las ondas de luz de un objeto se contraen el medidor se desplaza hacia el azul indicando que se acerca.
Por otra parte, si las ondas de luz se expanden esto indicaría que el objeto se aleja, mostrándose en el espectro electromagnético un desplazamiento hacia el rojo. Lo cual fue usado para nombrarlo “El corrimiento al rojo” o desplazamiento al rojo.
¿Qué es la constante de Hubble?
En la ley de Hubble existe una forma matemática en la que aparece una constante de proporcionalidad, dicha constante es la conocida constante de Hubble. Muchos astrónomos la llaman “El parámetro de Hubble” ya que no la consideran una constante sino un parámetro que es capaz de variar con el tiempo.
¿Qué edad tiene el universo según la ley de Hubble?
Muchas han sido las pruebas hechas para determinar la edad del universo, primero Hubble realizó sus cálculos basándose en datos de corrimiento al rojo obtenidos de 46 galaxias. Dichos cálculos dieron como resultado el valor de 500 km/s/Mpc lo que significaba que el universo tendría unos 2000 millones de años existiendo aproximadamente.
Estos datos fueron descartados de inmediato debido a que ya se habían hecho pruebas de isotopos en la tierra y se conocía que su edad era de 4.500.000.000 de años.
Otras afirmaciones para la edad del universo
Otros astrónomos y astrofísicos determinaron valores diferentes para la edad del universo, variando siempre entre 50 km/s/Mpc y 100 km/s/Mpc debido a la falta de instrumentos.
Años más tarde, en el 2014 se determinó que en realidad el universo tenía aproximadamente 13.700 millones de años. El cálculo fue realizado por el estudio de radiación de fondo de microondas en la misión espacial Planck.
La teoría que puso la vista de la humanidad fuera de la galaxia
Gracias a la teoría postulada por primera vez en 1927 por Edwin Hubble la astronomía cambió drásticamente. Apoyándose en ecuaciones de físicos conocidos como Einstein, la concepción de lo que se creía eran los inicios del universo fue comprendida de una mejor forma.
Llevando de esta manera a la humanidad a observar las nebulosas y comprender que eran otras galaxias y no una extensión de la nuestra. También orientó a los físicos astrónomos en la dirección correcta para comprender el origen de todo el universo.
Referencias:
https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Hubble-Lema%C3%AEtre
http://cas.sdss.org/dr3/en/proj/advanced/hubble/
https://es.wikipedia.org/wiki/Edwin_Hubble
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