6897704205

889

OBSERWACYJNE PODSTAWY KOSMOLOGII

Widzimy więc, że na jednostkowych informacjach z Katalogu (każdego, nie tylko Jagiellońskiego) nie zawsze można polegać. Prawdziwe są tylko „informacje uśrednione”, to znaczy dotyczące mas statystycznych. Zresztą w takich dziedzinach jak badanie rozkładu galaktyk, czy ich gromad, liczą się tylko wnioski statystyczne. Właśnie drugim etapem pracy nad Katalogiem Jagiellońskim jest opracowywanie zawartych w nim informacji przy pomocy metod statystycznych.

IV. SKALA ODLEGŁOŚCI

Wróćmy jednak z Krakowa do odległych przestrzeni kosmicznych. Od czasu sławnej pracy Hubble’a z 1929 r.¹². astronomowie są przekonani, że Wszechświat się rozszerza. Widma wszystkich odległych (za wyjątkiem kilku spośród najbliższych) galaktyk wykazują przesunięcia ku czerwieni. Jeżeli wykluczyć działanie jakichś nieznanych nam praw fizyki, to przesunięcia te należy traktować jako tzw. efekt Dopplera: jeżeli źródło światła dostatecznie szybko oddala się od obserwatora, to obserwator zauważy, że jego widmo jest poczerwienione (przesunięte ku czerwieni); jeżeli źródło światła dostatecznie szybko zbliża się do obserwatora, to obserwator zauważy, że jego widmo jest bardziej fioletowe. Oczywiście obserwator musi dysponować „widmem odniesienia” (wzorcem) emitowanym przez źródło spoczywające względem niego.

Hubble spostrzegł pewną prawidłowość: średnio biorąc im galaktyka bardziej oddalona od ziemskiego obserwatora tym większe przesunięcie ku czerwieni w jej widmie. Jeżeli przesunięcie ku czerwieni jest wynikiem zjawiska Dopplera, to wielkość przesunięcia może posłużyć jako miara prędkości oddalania się galaktyki. Można zatem wypowiedzieć następującą zależność: prędkość ucieczki galaktyki względem pewnego obserwatora jest wprost proporcjonalna do odległości galaktyki od tego obserwatora. Przy czym żaden obserwator nie jest uprzywilejowany. Gdziekolwiek w przestrzeni umieścilibyśmy obserwatora, w ten sam sposób będzie on oceniał zjawisko ucieczki galaktyk.

Zależność powyższą nazywamy prawem Hubble’a. Jeśli prędkość galaktyki względem obserwatora oznaczyć przez v, odległość galaktyki od obserwatora przez r, a współczynnik proporcjonalności przez H, to prawo Hubble’a możemy zapisać w postaci

v = II ■ r    (1)

» Proc. Nat. Acad. Sc i., 15 (1929), s. 188.