قانون هابل چیست؟

رابطه سرعت - فاصله، قانون هابل نام دارد و با فرمول بسیار ساده ای بیان می شود.
سرعت مساوی است با حاصلضرب فاصله در یک مقدار ثابت (H). کشف این رابطه و تعیین مقدار H توسط اخترشناسان آمریکایی به نام ادوین هابل انجام گرفت و از این رو، H را ثابت هابل می نامند.
-

در فواصل نزدیکتر، یعنی در محدوده ای که برای تعیین فاصله از نورانی ترین ستارگان و ستارگان متغیر استفاده می شود، سرعت گریز کهکشان ها حدود چند کیلومتر در ثانیه است. در خوشه های دوردست کهکشان ها که نورانی ترین کهکشان خوشه به عنوان ملاک فاصله استفاده می شود، سرعت گریز بسیار بیشتر است و به حدود ۱۰۰,۰۰۰ کیلومتر در ثانیه می رسد. سرعت گریز دورترین اجرامی که می توان در حال حاضر رصد کرد، اندکی کمتر از سرعت نور است.

با تعیین مقدار H, رابطه ی هابل به صورت فرمولی دقیق، سرعت یا فاصله ی کهکشان ها را مشخص می کند. مثلا خوشه بزرگ کهکشان ها در صورت فلکی سنبله را در نظر بگیرید که در فاصله ۲۰ میلیون پارسک قرار دارد. سرخ گرایی آنها نیز سرعتی حدود ۱,۱۰۰ کیلومتر در ثانیه را نشان می دهد. با جایگذاری این اعداد در رابطه ی هابل، V=Hd، مقدار H به دست می آید (V سرعت و d فاصله است) که معادل است با ۵۵ کیلومتر در ثانیه در هر میلیون پارسک. حال می توانیم قانون هابل را در مورد هر کهکشان دیگر به کار بریم. برای مثال، خوشه ی کهکشان های بسیار دوردستی را در نظر بگیرید که به دست آوردن طیف اعضای آن برای بزرگترین تلسکوپ های جهان نیز کاری مشکل باشد. در این صورت، حتی اگر نتوانیم فاصله خوشه را اندازه گیری کنیم، قادر به استفاده از قانون هابل خواهیم بود. زیرا با محاسبه مقدار جا به جایی دوپلری می بینیم که سرخ گرایی مثلا حدود ۱,۰۰۰ آنگستروم، یعنی معادل سرعتی در حدود ۶۰,۰۰۰ کیلومتر در ثانیه است.

با جایگذاری مقدار H و سرعت رابطه هابل، فاصله خوشه تقریبا یک میلیارد پارسک به دست می آید. رابطه ی مورد بحث در این گفتار، حالت ساده شده ای از یک فرمول بسیار پیچیده است و بنابراین نمی توان در مورد سرعت های بسیار زیاد از آن استفاده کرد. زیرا عوامل زیادی از جمله هندسه جهان نیز وارد محاسبات می شوند و فرمول را بغرنج تر می کنند.
منبع: ساختار ستارگان و کهکشان ها
نوشته: پاول هاج
ترجمه: توفیق حیدرزاده