Constante de Hubble y expansión del universo

La expansión del universo

Actualización 05 de junio 2014

Cuando nos fijamos en el pasado el universo se está volviendo más pequeño, más denso y más caliente. En otras palabras, todos los objetos del Universo se acercan los unos de los otros cuando nos retrocedemos en el tiempo.
La astronomía tiene dos grandes áreas de las ciencias, la cosmología y la física de partículas. Lo que conecta las dos áreas es la teoría del Big Bang.
En 1923 Edwin Hubble (1889-1953) utiliza el telescopio Hooker de 250 cm, el más poderoso telescopio de la época. Las observaciones realizadas con este telescopio, permiten a Hubble establecer que las nebulosas observadas previamente con telescopios menos potentes no son parte de nuestra galaxia. De hecho, se determina la distancia de la galaxia de Andrómeda (M31), que se estima en 800 000 años luz, lo que la sitúa fuera de nuestra galaxia. Así, Hubble termina el largo debate sobre la naturaleza de los objetos difusos que ahora se llaman galaxias.
Un poco más tarde, en 1929, Hubble analiza las velocidades radiales de las galaxias, medidas previamente por Vesto Slipher (1875-1969), a partir de los desplazamientos hacia el rojo de las líneas espectrales. Se limita a las primeras galaxias, al menos de 6 millones de años luz y ve que la relación velocidad-distancia es aproximadamente lineal. Junto con Milton Humason (1891-1972), extendió su estudio de galaxias distantes a unos 100 millones de años luz, la relación es también lineal.
Hubble luego manifestó su famosa ley, "Las galaxias se alejan las unas de las otras a una velocidad proporcional a su distancia." En otros términos, más una galaxia está lejos de nosotros, más se parece alejarse rápidamente. Así que creó el concepto de expansión del Universo.
Las galaxias se alejan, pero no es un verdadero movimiento de las galaxias, es el Universo se expande y que da a las galaxias esta velocidad aparente. Es el espacio entre las galaxias que aumenta, de hecho, es el espacio-tiempo se expande. La tasa de expansión de las galaxias entre ellas es la constante de Hubble (Hο) calculada por Edwin Hubble y George Lemaitre en 1930. La inversa de la constante de Hubble es llamado el "tiempo de Hubble" corresponde al tiempo desde el Big Bang, por lo tanto a la edad del universo.
El CMB fue descubierto en 1965, es una verdadera "piedra de Rosetta" para los cosmólogos, ya que permite descifrar la historia térmica del universo desde el Big Bang.

LA mapa del fondo cósmico de microondas (aquí contras) representa la radiación electromagnética de los primeros momentos del Universo observable. Estos fotones detectables hoy en el rango de radio, han guardado las huellas de grandes estructuras emergentes que van a ser trasladados por la inflación.
¿Cuál es el valor de la constante de Hubble?
El valor de la constante de Hubble (Hο) no se conoce con precisión. Todas las mediciones hechas desde la década de 2000, han dando un valor de entre 63 km/s/Mpc y 73 km/s/Mpc.
En marzo de 2013, el satélite Planck, cuya la misión es reconstruir la historia térmica del Universo, determinó un valor del 67 km/s/Mpc. En otras palabras, una burbuja de 1 Mpc, es decir, 3,26 años luz, se hincha de 67 km por segundo, una burbuja de 10 Mpc se infla de 670 kilómetros por segundo, una burbuja de 100 Mpc se infla de 6700 kilómetros por segundo ...
¿Cuál es el efecto de la expansión del Universo sobre la distancia Tierra-Sol?
La expansión del universo es sólo aplicable a los espacios muy amplios, es decir, entre entidades tales como cúmulos de galaxias y supercúmulos. En el sistema solar, los objetos son "conectados" por la fuerza gravitatoria del Sol y el conjunto puede ser visto como un sistema compacto. Los objetos, con una masa y con una velocidad con respecto al otro es inferior a la velocidad de liberación, son parte de un sistema gravitacional. Mientras que el sistema está ligado gravitacionalmente, el espacio entre los objetos no puede hinchar bajo el efecto de una fuerza antigravitational. Todo el sistema entero está desacoplado de la expansión del universo observable. Es lo mismo para el Sol dentro de la galaxia.

N.B.: Las tres unidades de medida útiles en astronomía para expresar las distancias:
- una años luz (a.l.) Un año luz es una unidad de longitud utilizada en astronomía. Un año luz es igual a la distancia que recorre la luz en el vacío en un año (31.557.600 segundos), aproximadamente 10 mil millones de kilómetros. es 63 242,17881 au, es exactamente igual a 9 460 895 288 762 850 m.
- un parsec (pc El pársec o parsec (símbolo pc) es una unidad de longitud utilizada en astronomía. Su nombre se deriva del inglés parallax of one arc second (paralaje de un) es igual a 206 270,6904 UA o 3,2616 años luz o 30 857 656 073 828 900 m.
- una unidad astronómica (au (symbol : ua ou au) Fundada en 1958, es la unidad de distancia utilizada para medir las distancias de los objetos en el sistema solar, esta distancia es la distancia de la Tierra al Sol. El valor de la unidad astronómica es exactamente 149597 870.700 m, en su Asamblea General, celebrada en Beijing del 20 al 31 de agosto 2012, la Unión Astronómica Internacional (IAU) adoptó una nueva definición de la unidad astronómica, unidad de longitud utilizada por los astrónomos de todo el mundo para expresar el tamaño del Sistema Solar y del Universo. Nos reservamos unos 150 millones de kilómetros. A años luz es de aproximadamente 63.242 UA. Mercurio : 0.38 AU, Venus : 0.72 AU, la Tierra : 1.00 AU, Mars : 1.52 AU, Cinturón de Asteroides : 2 a 3,5 UA, Júpiter 5,21 UA, Saturno : 9.54 AU, Urano : 19.18 AU, Neptuno : 30,11 ua, Cinturón de Kuiper : 30 a 55 ua, Nube de Oort : 50.000 UA.) es desde 30 de agosto 2012, exactamente 149 597 870 700 metros.

Tabla de equivalencias de unidades de distancia.