Re: La constante de Hubble y la expansión del universo
Incorrecto. Eso no es rigurosamente lo que dice la Ley de Hubble-Lemaitre. La Ley de Hubble-Lemaitre lo que dice es que dos puntos del Universo situados a distancias cosmológicas, se alejan uno del otro a una velocidad proporcional a la distancia que los separa. (Lo que es proporcional a la distancia es la velocidad, NO el corrimiento al rojo)
Incorrecto. Eso es una aproximación que solo es válida para valores pequeños de “z”, básicamente para z < 0.2 si se desea que el error sea menor del 5%
a) Para calcular la distancia que nos separa de una lejana galaxia a partir del desplazamiento al rojo “z” que hemos medido, y la velocidad a la que se aleja de nosotros ahora, las expresiones exactas deducidas de la Relatividad General que se utilizan son:
En donde es el parámetro de Hubble y la constante de Hubble
b) Una primera aproximación que se puede hacer para ahorrarnos la engorrosa integral, es interpretar que el redshift cosmológico “z” es asimilable al que se produciría por el Efecto Doppler de la Relatividad Especial, (transformaciones de Lorentz), cuya expresión matemática es:
Despejando la velocidad:
Y utilizando la Ley de Hubble-Lemaitre:
c) Para el Universo Cercano en el que v << c podemos realizar una segunda aproximación, en la ecuación relativista (1), lo que la convierte en:
Y utilizando la Ley de Hubble-Lemaitre:
A continuación se adjunta el gráfico de la distancia vs el corrimiento al rojo para el modelo LambdaCDM de la Relatividad General (trazo negro), la aproximación de Efecto Doppler según la Relatividad Especial (trazo azul) y la aproximación de Efecto Doppler mediante Transformaciones de Galileo (trazo rojo). Las distancias en el eje de ordenadas están en millones de años luz.
Vemos claramente que las tres aproximaciones son válidas únicamente para el Universo Cercano, desplazamientos al rojo z < 0.2 en el que los errores cometidos son inferiores al 5%. A partir de redshifts z > 0.3 los errores ya son superiores al 8% y van aumentando rápidamente.
Como se observa en la gráfica, al redshift z = 0.2 le corresponde una distancia de 2750 millones de años luz, por lo tanto podemos decir que las expresiones.
son “buenas” aproximaciones para objetos que estén más cerca de nosotros de unos 2700 millones de años luz.
En la publicación original de 1929, A RELATION BETWEEN DISTANCE AND RADIAL VELOCITY AMONG EXTRA-GALACTIC NEBULAE, Edwin Hubble solo había realizado medidas de galaxias con z < 0.0006 por lo que la aproximación más simple de las aquí explicadas es plenamente aplicable desde el punto de vista numérico.
Como la inmensa mayoría de astrónomos estudian objetos del universo cercano que están más cerca de nosotros que 2000 millones de años luz, están tan acostumbrados a usar sistemáticamente
v = c z
d = c z / Ho
que algunos acaban despistándose y olvidando que se trata de aproximaciones. Hace poco tuve que avisar de ese error a un astrónomo profesional: Ángel R. López Sánchez es un eminente astrofísico español que está a cargo del Telescopio Anglo-Australiano AAT del Observatorio de Siding Spring, que con sus 3.9 m de diámetro, es el mayor telescopio óptico de Australia.
Hace poco más de 1 año, Ángel concedió una entrevista con motivo del descubrimiento del cuásar más lejano conocido, el cuásar J1342 + 0928 para el que se midió un desplazamiento al rojo de z = 7.54 En la entrevista decía:
Aunque Ángel sabe cien veces más Astronomía que yo, aquí se despistó por la inercia de trabajar habitualmente en observaciones de bajo “z”, y así se lo hice ver:
A este comentario, Ángel todo amabilidad, me contestó:
Posteriormente, corrigió el post:
Esto podéis leerlo en el cuerpo y en los comentarios del artículo El cuásar más lejano detectado hasta la fecha
Una metedura de pata similar, pero muchísimo más grave, la cometió nuestro muy admirado Francisco Villatoro haciendo la reseña de un libro de Eduardo Battaner, como atenuante recordad que Francis no es astrónomo, (atención, editado: como explica Jaime Rudas en el siguiente post, el error posiblemente sea de Battaner en el libro y no de Francis que tal vez se limite a copiar del libro). En un despiste épico dice la siguiente burrada:
Aquí, quien le enmienda la plana, (Francis o Battaner comete 2 errores en un párrafo tan corto), es nuestro compañero de foro Jaime Rudas, que acertadamente le expone:
Lo podéis leer en los comentarios de Reseña: “Kepler” y “Hubble” de Eduardo Battaner López A diferencia de como a mí me sucedió con Ángel R. López Sánchez, Francis Villatoro no tuvo la gentileza de agradecer a Jaime Rudas que le hubiese señalado el flagrante error, sea de Battaner o suyo.
Saludos.
Escrito por Pola
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a) Para calcular la distancia que nos separa de una lejana galaxia a partir del desplazamiento al rojo “z” que hemos medido, y la velocidad a la que se aleja de nosotros ahora, las expresiones exactas deducidas de la Relatividad General que se utilizan son:
En donde es el parámetro de Hubble y la constante de Hubble
b) Una primera aproximación que se puede hacer para ahorrarnos la engorrosa integral, es interpretar que el redshift cosmológico “z” es asimilable al que se produciría por el Efecto Doppler de la Relatividad Especial, (transformaciones de Lorentz), cuya expresión matemática es:
Despejando la velocidad:
Y utilizando la Ley de Hubble-Lemaitre:
c) Para el Universo Cercano en el que v << c podemos realizar una segunda aproximación, en la ecuación relativista (1), lo que la convierte en:
Y utilizando la Ley de Hubble-Lemaitre:
A continuación se adjunta el gráfico de la distancia vs el corrimiento al rojo para el modelo LambdaCDM de la Relatividad General (trazo negro), la aproximación de Efecto Doppler según la Relatividad Especial (trazo azul) y la aproximación de Efecto Doppler mediante Transformaciones de Galileo (trazo rojo). Las distancias en el eje de ordenadas están en millones de años luz.
Vemos claramente que las tres aproximaciones son válidas únicamente para el Universo Cercano, desplazamientos al rojo z < 0.2 en el que los errores cometidos son inferiores al 5%. A partir de redshifts z > 0.3 los errores ya son superiores al 8% y van aumentando rápidamente.
Como se observa en la gráfica, al redshift z = 0.2 le corresponde una distancia de 2750 millones de años luz, por lo tanto podemos decir que las expresiones.
son “buenas” aproximaciones para objetos que estén más cerca de nosotros de unos 2700 millones de años luz.
En la publicación original de 1929, A RELATION BETWEEN DISTANCE AND RADIAL VELOCITY AMONG EXTRA-GALACTIC NEBULAE, Edwin Hubble solo había realizado medidas de galaxias con z < 0.0006 por lo que la aproximación más simple de las aquí explicadas es plenamente aplicable desde el punto de vista numérico.
Como la inmensa mayoría de astrónomos estudian objetos del universo cercano que están más cerca de nosotros que 2000 millones de años luz, están tan acostumbrados a usar sistemáticamente
v = c z
d = c z / Ho
que algunos acaban despistándose y olvidando que se trata de aproximaciones. Hace poco tuve que avisar de ese error a un astrónomo profesional: Ángel R. López Sánchez es un eminente astrofísico español que está a cargo del Telescopio Anglo-Australiano AAT del Observatorio de Siding Spring, que con sus 3.9 m de diámetro, es el mayor telescopio óptico de Australia.
Hace poco más de 1 año, Ángel concedió una entrevista con motivo del descubrimiento del cuásar más lejano conocido, el cuásar J1342 + 0928 para el que se midió un desplazamiento al rojo de z = 7.54 En la entrevista decía:
Escrito por Ángel
Escrito por Alriga
Escrito por Ángel
Escrito por Ángel
Una metedura de pata similar, pero muchísimo más grave, la cometió nuestro muy admirado Francisco Villatoro haciendo la reseña de un libro de Eduardo Battaner, como atenuante recordad que Francis no es astrónomo, (atención, editado: como explica Jaime Rudas en el siguiente post, el error posiblemente sea de Battaner en el libro y no de Francis que tal vez se limite a copiar del libro). En un despiste épico dice la siguiente burrada:
Escrito por Francis o Battaner
Escrito por Jaime Rudas
Saludos.
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