Что такое закон Хаббла?
Закон Хаббла — одно из фундаментальных открытий современной космологии. Он гласит: чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она от нас удаляется. Эта зависимость линейна: скорость удаления галактики (\(v\)) прямо пропорциональна её расстоянию (\(d\)), а коэффициентом пропорциональности служит постоянная Хаббла (\(H_0\)). Данный калькулятор преобразует закон так, чтобы по наблюдаемой скорости удаления вычислить расстояние.
Как пользоваться калькулятором
Введите скорость удаления галактики в километрах в секунду (км/с) — обычно её получают из красного смещения. Затем укажите постоянную Хаббла в км/с на мегапарсек (км/с/Мпк). Современные оценки \(H_0\) лежат в диапазоне примерно от 67 до 74; в учебниках часто используют значение 70. Калькулятор выдаёт расстояние в мегапарсеках (Мпк), миллионах световых лет (млн св. лет) и световых годах (св. лет).
Разбор формулы
Уравнение выглядит так: $$D = \frac{\text{Velocity (km/s)}}{\text{H}_0\ \text{(km/s/Mpc)}}$$ Скорость в км/с, делённая на \(H_0\) в км/с/Мпк, сразу даёт расстояние в мегапарсеках, поскольку единицы км/с сокращаются. Чтобы перевести результат в световые годы, умножьте его на 3,2615638 миллиона: один мегапарсек равен примерно 3,2615638 миллиона световых лет.
Пример расчёта
Допустим, галактика удаляется со скоростью 1400 км/с, а мы используем \(H_0 = 70\) км/с/Мпк. Тогда $$d = \frac{1400}{70} = 20\ \text{Мпк}.$$ Переводим: \(20 \times 3{,}2615638 \approx 65{,}23\) миллиона световых лет, то есть около 65 231 276 световых лет.
Частые вопросы
Почему постоянная Хаббла меняется? Разные методы измерения (по реликтовому излучению или по локальной «лестнице расстояний») дают немного разные значения. Это расхождение называют «хаббловским напряжением».
Точен ли закон Хаббла для близких галактик? Для очень близких галактик преобладают локальные гравитационные движения («пекулярные скорости»), поэтому закон надёжнее всего работает для далёких галактик.
Что такое мегапарсек? Мегапарсек (Мпк) — это миллион парсеков, примерно 3,26 миллиона световых лет. Это стандартная единица для измерения межгалактических расстояний.
