Zuletzt aktualisiert: 2026-06-16

Das Hubble-Lemaître-Gesetz

In den 1920er Jahren stellten Georges Lemaître und Edwin Hubble fest, dass sich Galaxien von uns entfernen und dass eine Galaxie umso schneller flieht, je weiter sie entfernt ist. Die Beziehung ist auffallend einfach:

$v = H_0 \, d$

Dabei ist $v$ die Fluchtgeschwindigkeit, $d$ die Entfernung und $H_0$ die Hubble-Konstante — die heutige Expansionsrate des Universums. Dieses lineare Gesetz ist der grundlegende Beobachtungsbeleg dafür, dass das Universum expandiert.

Die Hubble-Konstante

$H_0$ wird üblicherweise in Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec (km/s/Mpc) angegeben: Für jedes Megaparsec an Entfernung nimmt die Fluchtgeschwindigkeit um $H_0$ km/s zu.

Zwei führende Messmethoden stimmen derzeit nicht überein: Die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung ergibt $H_0 \approx 67$ km/s/Mpc, während die lokale Entfernungsleiter über Supernovae $H_0 \approx 73$ km/s/Mpc liefert. Diese ungelöste Diskrepanz wird als Hubble-Spannung bezeichnet. Der runde Wert von 70 km/s/Mpc liegt bequem dazwischen.

Rechenbeispiel

Eine Galaxie befindet sich in 100 Mpc Entfernung. Mit $H_0 = 70$ km/s/Mpc gilt:

$v = H_0 d = 70 \times 100 = 7{,}000\ \text{km/s}$

Das sind etwa 2,3 % der Lichtgeschwindigkeit. Um die Rechnung umzukehren und die Entfernung aus einer gemessenen Geschwindigkeit zu bestimmen, wird zu $d = v / H_0$ umgestellt.

Ein Blick in die kosmische Geschichte

Der Kehrwert der Hubble-Konstante, $1/H_0$, hat die Einheit einer Zeit und liefert eine grobe Schätzung des Alters des Universums — die Hubble-Zeit — von rund 14 Milliarden Jahren. Da sich die Expansionsrate im Laufe der kosmischen Geschichte verändert hat, ist dies nur eine Näherung, sie trifft jedoch die richtige Größenordnung.

Wenn das lineare Gesetz versagt

In kleinen Entfernungen funktioniert das Gesetz gut, doch in sehr großen Entfernungen kann die einfache Rechnung Fluchtgeschwindigkeiten oberhalb der Lichtgeschwindigkeit ergeben. Dies ist kein Verstoß gegen die Relativitätstheorie: Die Galaxien bewegen sich nicht schneller als das Licht durch den Raum, vielmehr dehnt sich der Raum zwischen uns und ihnen aus. Für Objekte mit hoher Rotverschiebung ersetzen Astronominnen und Astronomen das lineare Gesetz durch die vollständigen Gleichungen der Kosmologie, die berücksichtigen, wie sich die Expansionsrate im Laufe der Zeit entwickelt. Der zugehörige Rotverschiebungsrechner behandelt die relativistische Beziehung zwischen beobachteter Rotverschiebung und Geschwindigkeit.