LA LEGGE DI HUBBLE

EFFETTO DOPPLER

Nel 1842, il fisico austriaco Johann Christian Doppler si mise accanto ai binari di una ferrovia per ascoltare il suono proveniente dal vagone di un treno in movimento in cui stavano suonando dei musicisti. Egli osservò che:

• quando il vagone si avvicinava egli percepiva un suono più alto;
• quando il vagone si allontanava egli percepiva un suono più basso.

La teoria elaborata da Doppler, e chiamata per l'appunto effetto Doppler, afferma che, data un'onda emessa da una sorgente, la lunghezza d'onda (o frequenza) percepita da un osservatore in movimento cambia. E' da notare che la frequenza dell'onda non cambia, ma cambia ciò che percepisce l'osservatore.

Questo effetto lo possiamo notare chiaramente con il suono di un'ambulanza. Quando un'ambulanza a sirene spiegate si avvicina a noi, noi percepiamo un suono più forte, mentre via via che l'ambulanza si allontana il suono ci sembra meno forte fino a non percepirlo più. In realtà l'intensità del suono non cambia e la nostra percezione che cambia. Quando l'ambulanza si avvicina, la distanza che l'onda sonora deve percorrere per giungere fino a noi si riduce, mentre aumenta quando l'ambulanza si allontana.

EFFETTO DOPPLER E LUCE

L'effetto doppler si applica a qualsiasi tipo di onda.

Per quanto riguarda, in particolare, la luce la conseguenza di tale effetto è:

• uno spostamento verso il rosso delle righe spettrali nel caso in cui la sorgente luminosa si allontana;
• e uno spostamento verso il blu delle righe spettrali nel caso in cui la sorgente luminosa si avvicina.

LEGGE DI HUBBLE

Nel 1929 l'astronomo statunitense Edwin Powell Hubble osservando alcune galassie notò che i loro spettri avevano un sistematico spostamento verso il rosso. Da questo dedusse che le galassie si allontanano.

Inoltre Hubble affermò che la velocità con la quale le galassie si allontanano è tanto maggiore quanto più esse sono lontane: questa legge è nota come legge di Hubble.

Inoltre Hubble notò che il rapporto tra la velocità di allontanamento delle galassie e la distanza dalla Terra è costante: essa è una grandezza nota che prende il nome di costante di Hubble. Quindi:

v/d = H_o

dove

v è la velocità di allontanamento delle galassie espressa in km/s

d è la distanza dalla Terra espressa in megaparsec

H_o è la costante di Hubble

UNIVERSO IN ESPANSIONE

Tutto ciò farebbe pensare che l'Universo si stia espandendo

L'Universo si comporterebbe come un palloncino di gomma sul quale sono disegnati dei puntini che rappresentano le galassie.

Quando il palloncino viene gonfiato i punti si allontanano l'uno dall'altro, esattamente come fanno le galassie nell'Universo.