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Das Hubble’sche Gesetz

Der amerikanische Astronom Vesto M. Slipher untersuchte Spektren von Galaxien. Bereits 1912 stellte er fest, dass z. B. die Spektrallinien der Andromedagalaxie im Vergleich zu den Linien nahe gelegener Galaxien zu größeren (roten) Wellenlängen hin verschoben waren (siehe Rotverschiebung). Diese Verschiebung wird durch den optischen Doppler-Effekt verursacht (Siehe auch Doppler-Effekt). Sie ist ein Zeichen dafür, dass die meisten Galaxien sich von der Milchstraße entfernten. Die Rotverschiebung ist umso größer, je weiter entfernt eine Galaxie ist.

1929 verglich Hubble die von ihm für verschiedene Galaxien geschätzten Entfernungen mit den von Slipher bestimmten Rotverschiebungen für die jeweiligen Galaxien. Dabei erkannte er, dass die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien mit zunehmender Entfernung wuchs. Diesen wichtigen Zusammenhang nennt man das Gesetz von den Rotverschiebungen, oder Hubble’sches Gesetz. Es besagt, dass die Fluchtgeschwindigkeit v einer Galaxie sich proportional zu ihrer Entfernung r verhält. Das Verhältnis der Fluchtgeschwindigkeit einer Galaxie zu ihrer Entfernung bezeichnen Astrophysiker als Hubble-Konstante H₀(siehe Hubble-Effekt). Sie wird nach jüngsten Erkenntnissen auf etwa 72 Kilometer pro Sekunde je Megaparsec geschätzt (ein Megaparsec entspricht einer Million Parsec): H₀ = v/r.

Da es den Anschein hat, dass sich Galaxien in alle Richtungen von der Milchstraße wegbewegen, könnte man denken, dass die Milchstraße der Mittelpunkt des Universums ist. Dies ist allerdings nicht der Fall. Man muss sich einen Ballon vorstellen, auf dem gleichmäßig verteilte Punkte gemalt sind. Wird der Ballon aufgeblasen, kann der Beobachter eines bestimmten Punktes sehen, dass sich alle anderen Punkte von diesem einen wegbewegen. Genauso sehen Beobachter, dass sich alle Galaxien von der Milchstraße entfernen. Dieses Gleichnis liefert gleichzeitig eine einfache Erklärung für das Hubble’sche Gesetz. Das Universum dehnt sich im Prinzip wie ein Ballon aus.