8.4.1 Hubble constante
Uit metingen van de Dopplerverschuiving van de spectraallijnen van melkwegstelsels blijkt, dat ze bijna allemaal van ons af bewegen, en wel met een radiële snelheid die evenredig toeneemt met de afstand :


De evenredigheidsconstante is de Hubble constante, naar Hubble die in 1929 deze wet ontdekte. Het is natuurlijk niet zo dat ons melkwegstelsel toevallig in het centrum van het heelal staat en alles van ons af beweegt. Het heelal lijkt meer op een krentenbrood dat aan het rijzen is, met de krenten in de rol van melkwegstelsels: alle melkwegstelsels bewegen van alle andere melkwegstelsels af doordat het ``deeg'' (de ruimte-tijd) uitzet. De oorzaak van de wet van Hubble is dus een gelijkmatige uitdijing van het heelal. Door terug te rekenen is het mogelijk na te gaan hoe lang geleden alle melkwegstelsels op een hoop hebben gezeten. Aannemend dat de snelheden niet veranderen (maar dat is natuurlijk niet correct, dus dit is weer een orde van grootte schatting, dit keer van de tijdschaal van de leeftijd van het heelal, de zogenaamde Hubble tijd) is dat dus . De Big Bang theorie beschrijft hoe het heelal in een ``oerknal'' (big bang) begon als een klein object van enorme energiedichtheid, en hoe door de expansie en afkoeling de materie, de lichte elementen en de 3 Kelvin achtergrondstraling (p. 15) zijn onstaan.

Om te meten, is het nodig voor een groot aantal melkwegstelsels en vast te stellen. Het meten van met het Dopplereffect is relatief eenvoudig (hoewel het een hele klus is om van hele zwakke melkwegstelsels en quasars aan de rand van het waarnemingsvermogen een goed spectrum op te nemen). Men redeneert altijd in termen van de zogenaamde roodverschuiving (dit is dus de kosmologische roodverschuiving van p. 15):


Het grote probleem is natuurlijk het bepalen van de bij de roodverschuivingen behorende afstanden . Hiervoor is het nodig om een groot aantal verschillende methodes van afstandsbepaling, te beginnen met parallaxen, aan elkaar te koppelen (zie ook §3.3), die achtereenvolgens geschikt zijn voor steeds grotere afstanden, de zogenaamde afstandsladder. De Hipparcos satelliet, die parallaxen tot op veel grotere afstanden kan vaststellen dan met aardse telescopen mogelijk is, en de Hubble Space Telescope, die Cepheïden in de Virgo cluster kan waarnemen (zie nogmaals §3.3) hebben het mogelijk gemaakt een paar van de meest onzekere stappen in de afstandsladder te elimineren of beter te calibreren. Het resultaat hiervan is geweest dat na een langdurige wetenschappelijke strijd over de vraag of nu 50 of 100 km/s per Mpc bedraagt, de meest recente metingen er nu op wijzen dat de waarde 70 ± 7 km/(s Mpc) is.

Opgave. Als dit waar is, wat is dan de Hubble tijd?


[INDEX]