Episteme Alam Semesta dan Hukum Hubble

Hasil mengejutkan menunjukkan  laju ekspansi telah mempercepat dalam ~ 6 miliar tahun terakhir. Sifat energi gelap misterius yang menyebabkan percepatan ini belum diketahui. Apakah itu konstanta kosmologis, mewakili kepadatan energi vakum, atau itu sesuatu yang lain? Ini adalah salah satu pertanyaan paling mendasar dalam kosmologi saat ini. 

Pencarian untuk menjawab pertanyaan ini sedang berlangsung. Teleskop luar angkasa Hubble, antara lain, saat ini sedang mengamati Hukum Hubble untuk jarak yang lebih jauh (menggunakan SNIa) untuk melacak evolusi yang tepat dari alam semesta yang mengembang. Hubungan linear yang diamati pada jarak kecil mulai menyimpang dari linearitas pada jarak besar karena kosmologi spesifik alam semesta, termasuk kepadatan massa kosmik (yang gravitasinya memperlambat ekspansi) dan jumlah dan sifat energi gelap (yang mempercepat ekspansi) . Penyimpangan kecil dari linearitas, terlihat pada jarak besar pada Gambar 2, memang bukti pengamatan untuk percepatan alam semesta ( 9 - 14).

Penemuan Hubble telah membuka penelitian luar biasa di berbagai bidang lain, seperti struktur alam semesta berskala besar, evolusi dan sifat-sifat galaksi dan quasar, dan evolusi alam semesta secara keseluruhan. 

Menggunakan Hukum Hubble memungkinkan penentuan penting jarak Hubble ke galaksi dan quasar (Jarak Hubble adalah yang berasal dari Hukum Hubble menggunakan kecepatan objek yang diamati; jarak ini mewakili jarak kosmik sejati ditambah komponen gerak kecil yang aneh). 

Pada gilirannya, jarak ini memungkinkan penentuan lokasi 3D dan distribusi jutaan galaksi dan quasar dari kecepatan Doppler (redshift) spektroskopi yang diamati yang diperoleh dari survei redshift besar galaksi [seperti survei langit digital Sloan ( 21 -23) dan lain-lain]. Survei semacam itu mengungkapkan jaringan galaksi berskala besar yang luar biasa saling berhubungan, gugusan galaksi, filamen, dan rongga (22,23). 

Jarak hubble secara rutin digunakan dalam astronomi untuk mengukur jarak ke galaksi dari pergeseran merah spektroskopi (relatif) yang mudah diukur dan bahkan dari pergeseran merah fotometriknya (diperoleh dari survei pencitraan multiband). Evolusi galaksi dan quasar dari alam semesta berusia billion1 miliar tahun hingga saat ini dimungkinkan dengan mengukur jarak-jarak ini. 

Penentuan usia jagad raya yang akurat juga dimungkinkan dari Hubble Constant yang diukur dengan tepat, bila digabungkan dengan parameter kosmologis di atas, menjadi 13,8 0,1 miliar tahun ( 15 -20). Usia ini sangat konsisten dengan usia bintang tertua. Ini hanyalah beberapa contoh aplikasi yang mencakup semua penemuan Hubble.

Dalam makalahnya, Hubble menyimpulkan, "Hasil ini menghasilkan hubungan linier kasar antara kecepatan dan jarak antara nebula yang kecepatannya telah diterbitkan sebelumnya, dan hubungan tersebut tampaknya mendominasi distribusi kecepatan ..... Data baru yang diharapkan dalam dalam waktu dekat dapat mengubah arti dari investigasi ini atau, jika dikonfirmasi, akan mengarah pada solusi beberapa kali lipat dari beratnya. "Memang, Hubble dan rekannya Milton Humason di Mount Wilson Observatory memperluas penyelidikan mereka dengan mengukur jarak tambahan dan kecepatan galaksi dalam pekerjaan tindak lanjut mereka, memperluas ke jarak 20 kali lebih besar (24), dan mengkonfirmasi hasil asli. 

Hari ini, 85 tahun kemudian, Hukum Hubble diberikan, diukur dengan presisi tinggi hingga skala kosmik yang jauh lebih besar daripada pandangan pertama Hubble ke lingkungan kosmik langsung kita.

Penemuan Hubble menggambarkan kisah ilmiah yang luar biasa: jaraknya memiliki kesalahan sistematis besar dengan faktor tujuh, kecepatannya sebagian besar berasal dari yang diukur oleh Slipher, ia menggunakan sampel kecil hanya 24 galaksi terdekat, dan interpretasinya tentang hasil dalam istilah tentang model kinematik de Sitter saat itu salah; namun, hasil utamanya dari hubungan kecepatan vs jarak mengubah arah sains dengan mengungkapkan alam semesta yang mengembang. Hukum Hubble, Konstan Hubble, Waktu Hubble, dan Teleskop Luar Angkasa Hubble yang lebih baru hanyalah upeti untuk penemuan yang menakjubkan ini.

Daftar Pustaka: Edwin Hubble., A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae., PNAS 15 Maret 1929 15 (3) 168-173; doi.org