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A lei de Hubble e expansão do universo

Física

A lei de Hubble faz uma relação entre a velocidade de afastamento de uma galáxia e sua distância em relação à Terra.
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Você já ouviu falar que o universo está em expansão? É certo que sim. É certo também que essa informação deixou você intrigado, e com anseio de saber um pouco mais sobre esse assunto. Talvez você nem acredite nessa história de expansão do universo, afinal muitos não acreditam! Se você é um desses, ficará assombrado ao saber que, na verdade, nosso universo não é estático e está em expansão. Para tentar convencê-lo disso vamos lançar mão de um experimento simples e de argumentos científicos sólidos.

Experimente pegar um balão desses de festas de aniversário e, com uma caneta, pinte bolinhas separadas umas das outras a uma certa distância. Essa distância entre as bolinhas pode ser aleatória. Comece então a encher o balão e observe o que acontece.

Se você observou atentamente, notou que à medida que o balão enche de ar as bolinhas que você pintou se afastam umas das outras.

A interpretação do que ocorre com o balão do exemplo acima é muito semelhante à interpretação que fazemos da famosa lei de Hubble. Essa lei diz que o universo está em expansão, é possível medir as velocidades relativas de afastamento ou de aproximação das galáxias através do deslocamento Doppler da luz que elas emitem. Pela observação das galáxias distantes percebemos que elas estão se afastando de nós.

Edwin P. Hubble (1889 – 1935) estabeleceu, em 1929, uma relação entre a velocidade (v) de afastamento de uma galáxia e a distância (r) da galáxia em relação à Terra. Temos que: v = H . r (Lei de Hubble)

onde H é a constante de Hubble, e tem valor igual:

H~21,8 . 10-3 m/(s.ano-luz)

Esse valor da constante de Hubble tem uma imprecisão grande que se deve às dificuldades de medição das distâncias das galáxias mais remotas. Ele também pode ser dado utilizando uma unidade de medida de comprimento muito utilizada em astronomia, que é o parcec (pc).

1 parcec (pc) = 3,084 x 1013 km, então 1 megaparsec(Mpc) = 3,084 x 1019 km = 3,260 x 106 anos-luz. Assim, a constante de Hubble representada utilizando o megaparcec fica:

H = 71,0 km/s.Mpc

Se ficássemos como observadores em alguma outra galáxia, veríamos que as galáxias mais distantes dela também estariam se afastando, em conformidade com a lei de Hubble, que aliás se ajusta bem à teoria do Big Bang que diz que o universo nasceu de uma grande explosão de um pequeno ponto onde se concentrava uma quantidade gigantesca de energia que entrou em colapso. A partir daí, o universo começou a se expandir, e o que vemos então hoje é a expansão dos fragmentos dessa grande explosão. Apesar de usarmos o termo “grande explosão”, você não deve pensar nesse evento como algo pirotécnico e que podemos ficar de um ponto externo como expectadores. Pois, de acordo com a teoria do Big Bang, não havia outro ponto! O Big Bang é o princípio do próprio espaço-tempo.


Por Paulo Soares da Silva
Graduado em Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SILVA, Paulo Soares da. "A lei de Hubble e expansão do universo"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-lei-hubble-expansao-universo.htm>. Acesso em 25 de junho de 2017.

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