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L'universo in espansione

Durante la metà degli anni venti, Edwin Hubble [1926] dedicava il suo lavoro all'osservazione di un gruppo di oggetti conosciuti come nebulose spirali1.4. Queste nebulose contenevano una classe di stelle molto importanti conosciute come Cefeidi. Grazie alla caratteristica variazione di luminosità delle Cefeidi, Hubble potè riconoscere queste stelle a grandi distanze e poi comparare la luminosità osservata rispetto a quella conosciuta (la luminosità intrinseca, o assoluta, è calcolata a partire da semplici modelli ottenuti dalle osservazioni delle Cefeidi vicine). Questo gli permise di calcolare la distanza di queste stelle dalla Terra (essendo la luminosità di un oggetto inversamente proporzionale al quadrato della sua distanza dal punto di osservazione).

Quando Hubble paragonò la distanza delle Cefeidi alle loro velocità (calcolate a partire dallo spostamento verso il rosso delle righe di emissione dello spettro delle stelle) trovò un semplice relazione lineare,

VH=H r, (1.1)

dove VH è la velocità radiale della galassia, H è la cosiddetta Costante di Hubble, e r è la distanza della galassia dalla Terra. Dimostreremo che la Costante di Hubble non è in realtà una costante, ma è una funzione del tempo dipendente dal modello cosmologico scelto. La notazione standard è quella di adottare il simbolo H0 per denotare il parametro osservato di Hubble ``odierno'', mentre H=H(t) è più in generale la Costante di Hubble. Il valore accettato del parametro di Hubble è,


\begin{displaymath}
H_{0}=100 h_{0} \; \mbox{km}
\cdot \mbox{s}^{-1} \cdot \mbox{Mpc}^{-1}\;\;\;\;\;
\mbox{dove}\;\;0.5 < h_{0} < 0.8.
\end{displaymath} (1.2)

Con la scoperta di Hubble, le scelte tra vari modelli cosmologici possibili diventavano molto ristrette: il fatto che le galassie si allontanassero da noi ad una velocità proporzionale alla loro distanza suggeriva inequivocabilmente che l'Universo fosse omogeneo, isotropo e in espansione.




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Maurilio Pannella
2001-07-30