허블의 법칙

먼 은하가 우리 은하에서 더 빠른 속도로 후퇴하고 있다는 법칙입니다 마운트 윌슨 천문대에서 100인치 망원경으로 은하 스펙트럼에서 은하의 반경 속도를 측정하고 있던 E. 허블은 1929년에 근처에 몇 개의 은하를 제외한 다른 모든 은하가 우리 방식에서 멀어지고 있으며 후퇴 속도 V와 은하 r까지의 거리 r(Mpc, 1pc는 3.3광년)이며 V=Hr은 비례 관계임을 발견했습니다 여기서 H는 2000년대 초반에 71km/sec/Mpc에서 관찰된 허블 상수라는 비례 상수입니다 이 비례는 은하 후퇴에 대한 허블의 법칙이라고 불리며 매우 먼 은하에서 후퇴 속도 V를 측정하여 거리 r을 결정하는 유일한 방법으로 오늘날에도 여전히 널리 사용되고 있습니다

허블의 법칙은 우주가 팽창하고 있음을 나타내며 1922 년 초 A. A. 프리드먼은 일반 상대성 이론에 기초하여 우주의 팽창을 이론적으로 예측했습니다 이러한 우주 팽창의 발견은 우주가 처음에 매우 작고 조밀한 상태에서 시작되었음을 의미했으며 1946년 G. Gamow는 빅뱅 우주론을 제안했습니다 허블의 법칙은 처음에 변광성의 주기와 광도 관계를 기반으로 은하의 거리를 결정했기 때문에 은하수는 우리 은하수 바로 주변에서 수천만 광년 이내에만 있습니다 현대에는 은하단에서 초신성의 밝기와 거대 타원 은하의 밝기를 기반으로 거리를 결정하는 새로운 방법이 개발되어 수십억 광년 떨어진 은하를 연구 할 수 있게 되었습니다 그 결과 우주의 팽창 속도가 시간이 지남에 따라 어떻게 변하고 우주의 전체 구조가 크게 발전했는지에 대한 연구가 진행되기 시작했습니다 허블상수의 1/h의 역수는 우주의 팽창이 시작된 이래로 경과된 시간 즉 우주의 나이를 나타내며 계산하면 137억 년입니다 이 값은 구상 성단의 나이와 초기 우주의 핵합성 이론에서 파생된 나이와 본질적으로 일치하는 것으로 간주됩니다

1980년경 허블 상수의 측정 값은 관측 방향에 따라 크게 다르다는 것이 분명해졌습니다 우주의 팽창 속도는 등방성이 아니며 방향에 따라 다릅니다 1990년대의 연구에 따르면 이는 은하수와 안드로메다 은하를 포함한 지역 은하가 남반구의 센타우리자리를 향해 초당 약 600km의 속도로 이동하기 때문인 것으로 나타났습니다이 운동은 우주 배경 복사라고 불리는 전파 강도의 방향 의존성을 관찰함으로써 확인되었습니다 대부분의 은하 외 성운은 거리에 비례하는 속도로 지구에서 멀어지고 있습니다 이 속도는 적색편이에서 결정됩니다 이 현상은 1929년 허블은 반경 방향 속도 v와 거리 r이 v=Hr인 관계를 갖는다는 것을 발견했습니다 이 H를 허블 상수라고 합니다 허블은 먼저 원래의 관측 데이터를 기반으로 a=1.7×10 -4 나중에는 0.6×10−4 보다 최근에는 훨씬 더 먼 거리에서 은하를 측정했습니다 H=71 km/sec/M Psc 우주의 나이도 이 역수로부터 결정되었습니다

현대 우주론의 기초를 이루는 법칙에 따르면 지구에서 멀리 떨어진 은하들은 거리에 비례하여 더 빠른 속도로 우리에게서 멀어집니다 1929년 미국 천문학자 E. 허블에 의해 발견되었습니다 이 법칙의 비례 계수를 허블 상수 또는 허블 매개 변수라고합니다 허블 상수에 기초하여 임계 밀도를 결정하고 우주의 나이와 관측 가능한 우주의 크기를 측정 할 수 있습니다 후퇴 속도는 은하의 적색편이로부터 비교적 쉽고 정확하게 결정할 수 있지만 정확한 거리 측정은 멀어질수록 더 어렵습니다 90년대 후반에 허블 우주 망원경 및 기타 방법을 사용하여 먼 은하에서 관측 한 결과 거리 결정의 정확도가 향상되었으며 다른 거리 측정 방법은 백만 광년 당 초당 약 100km의 가능성을 증가 시켰습니다

은하의 반경 방향 속도의 법칙은 1929년 E.P. 허블에 의해 발표되었습니다 멀리 있는 모든 은하들은 우리 관측자들로부터 멀어지고 있으며 그들의 후퇴 속도는 각 은하까지의 거리에 비례합니다 이것은 우주의 공간이 균일하게 팽창하고 있다는 것을 의미하며 일반 상대성 이론에 기초해 팽창하는 우주 모델에 대한 관측 기초를 제공합니다