Ultimo aggiornamento: 2026-06-16

La legge di Hubble–Lemaître

Negli anni Venti del Novecento Georges Lemaître ed Edwin Hubble scoprirono che le galassie si allontanano da noi e che quanto più una galassia è lontana, tanto più rapidamente si allontana. La relazione è sorprendentemente semplice:

$v = H_0 \, d$

dove $v$ è la velocità di recessione, $d$ è la distanza e $H_0$ è la costante di Hubble — il tasso di espansione attuale dell'universo. Questa legge lineare è la prova osservativa fondamentale che l'universo è in espansione.

La costante di Hubble

$H_0$ è espressa convenzionalmente in chilometri al secondo per megaparsec (km/s/Mpc): per ogni megaparsec di distanza, la velocità di recessione aumenta di $H_0$ km/s.

Due metodi di misura principali oggi non concordano: la radiazione cosmica di fondo dà $H_0 \approx 67$ km/s/Mpc, mentre la scala locale delle distanze basata sulle supernove dà $H_0 \approx 73$ km/s/Mpc. Questa discrepanza irrisolta è chiamata tensione di Hubble. Il valore tondo di 70 km/s/Mpc si colloca comodamente tra i due.

Esempio svolto

Una galassia si trova a 100 Mpc. Usando $H_0 = 70$ km/s/Mpc:

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

È circa il 2,3 % della velocità della luce. Per invertire il calcolo e trovare la distanza da una velocità misurata, si riorganizza in $d = v / H_0$.

Una finestra sulla storia cosmica

L'inverso della costante di Hubble, $1/H_0$, ha le dimensioni di un tempo e fornisce una stima approssimativa dell'età dell'universo — il tempo di Hubble — di circa 14 miliardi di anni. Poiché il tasso di espansione è cambiato nel corso della storia cosmica, si tratta solo di un'approssimazione, ma coglie il corretto ordine di grandezza.

Quando la legge lineare smette di valere

A piccole distanze la legge funziona bene, ma a distanze molto grandi il semplice calcolo può dare velocità di recessione superiori alla velocità della luce. Non si tratta di una violazione della relatività: le galassie non si muovono attraverso lo spazio più velocemente della luce, ma è lo spazio tra noi e loro che si espande. Per gli oggetti ad alto redshift gli astronomi sostituiscono la legge lineare con le equazioni complete della cosmologia, che tengono conto di come il tasso di espansione evolve nel tempo. Il calcolatore complementare del redshift gestisce la relazione relativistica tra redshift osservato e velocità.