Xabbl qonuni (Hubble’s Law) nima?

Xabbl qonunining bayonoti quyidagicha beriladi:

Galaktikaning tezligi (bu hodisa qizil siljish — redshift deb ham ataladi) uning masofasiga to‘g‘ri proportsionaldir.

Xabbl qonuni Xabbl–Lemetre (Hubble–Lemaître) qonuni deb ham ataladi va fizik kosmologiyada o‘rganiladi. Aynan Xabbl qonuni yordamida koinot kengayishi mumkin va kosmologik prinsipni bajaradi.

Xabbl qonunining formulasi

Xabbl qonunining formulasi quyidagi jadvalda berilgan:

Bu yerda:

v — galaktikaning tezligi (km/s da).
H₀ — Xabbl doimiysi (km/s/Mpc da).
d — galaktikaning masofasi (Mpc da).
- Megaparsek — o‘lchov birligi bo‘lib, bir million parsekka yoki 3,26 million yorug‘lik yiliga teng.
- Mpc — megaparsek uchun keng qo‘llaniladigan qisqartma.

Xabbl qonunining cheklovlari

Kuzatilayotgan yorug‘lik spektridagi siljishni qizil siljish (redshift) sifatida aniqlash orqali, chekinish tezligini (recession velocity) o‘lchagandan so‘ng Xabbl tenglamasidan foydalanib galaktikaning bizdan masofasini topish mumkin. Biroq, o‘lchashni qiyinlashtiradigan Xabbl qonunining quyidagi cheklovlari mavjud:

Galaktikalarning ichki (intrinsic) harakati sababli kuzatiladigan tezlikka ta’sir ko‘rsatiladi.
Gravitatsion harakatlar tufayli galaktikalarning orbital aylanishi.

Xabbl doimiysi (Hubble Constant) nima?

Xabbl doimiysi — koinotning kengayishini tasvirlash uchun ishlatiladigan o‘lchov (birlik) sifatida ta’riflanadi. Xabbl doimiysi H 160 km/s har bir million yorug‘lik yili uchun deb berilgan.

Qizil siljish (Redshift) nima?

Qizil siljish — elektromagnit nurlanish (electromagnetic radiation) sababli obyektning to‘lqin uzunligi ortib borishi hodisasidir. Ko‘k siljish (blueshift) qizil siljishga teskari bo‘lib, unda qisqaroq to‘lqin uzunliklari tufayli energiya ortadi; bu hodisa manfiy qizil siljish (negative redshift) deb ham ataladi. Qizil siljishning asosiy sabablari quyidagilar:

Doppler effekti, ya’ni fazoda jismlarning bir-biriga yaqinlashishi yoki bir-biridan uzoqlashishi.
Kuchli gravitatsion kuch gravitatsion qizil siljishga (gravitational redshift) olib keladi.
Kosmologik qizil siljish — fazoning kengayishi bo‘lib, unda jismlar o‘z joylashuvi o‘zgarmagan holda bir-biridan ajralib boradi.

Qizil siljish va masofaning talqini

Yuqorida qizil siljish va masofa o‘rtasidagi chiziqli bog‘lanish hamda Xabbl qonunining matematik ifodasi quyidagicha keltirilgan:

v = H_οD

Bu yerda:

v — chekinish tezligi (recessional velocity), km/s da
H_ο — Xabbl doimiysi.
D — galaktika va kuzatuvchi orasidagi haqiqiy (proper) masofa.

Qizil siljish formulasi

Qizil siljish formulasi

Qizil siljish formulasi quyidagi jadvalda berilgan:

Bu yerda:

z — qizil siljish (redshift).
Δλ — spektrdagi to‘lqin uzunligining siljishi.
λ — to‘lqin uzunligi.

Xabbl qonuniga misol

Q1. Ba’zi klasterlar (clusters) uchun tezlik v = 10³ km/s deb o‘lchangan. Masofa qancha? H_ο= 60 km/s/Mpc deb faraz qiling.
Javob: Biz bilamiz:
v = 10³ km/s
H₀ = 60 km/s/Mpc
Qo‘llaniladigan formula:
d = v/H_ο
=(10³ km/s)/(60 km/s/Mpc)
=16,7 Mpc

Xabbl doimiysidan hosil qilinadigan birliklar

Xabbl doimiysidan uchta birlik hosil qilinadi, ular:

Xabbl vaqti (Hubble Time)

Xabbl vaqti — agar kengayish chiziqli bo‘lganida, koinotning kengayib borishi uchun ketadigan “yosh” (age) sifatida ta’riflanadi va u haqiqiy yoshdan farq qiladi. Bu kattalik o‘lchamsiz omilga (dimensionless factor) bog‘liq bo‘lib, u koinot tarkibidagi massa va energiya miqdoriga bog‘liq.

Xabbl vaqti quyidagicha beriladi:

t_H = 1/H_ο = 1/67,8 (km/s)/Mpc = 4,55.10¹⁷s = 14,4 milliard yil.

Xabbl uzunligi (Hubble Length)

Xabbl uzunligi — yorug‘lik tezligi (speed of light) bilan Xabbl vaqtining ko‘paytmasi sifatida ta’riflanadi. U Xabbl masofasi (Hubble distance) deb ham ataladi. Hosil bo‘lgan ko‘paytma 14,4 milliard yorug‘lik yiliga teng. cH₀^-1 — Xabbl uzunligidir.

Xabbl hajmi (Hubble Volume)

Xabbl hajmi — kuzatiladigan koinot (observable universe) hajmi sifatida ta’riflanadi. U radiusi cH₀^-1 bo‘lgan sferaning hajmi yoki tomoni cH₀^-1 bo‘lgan kvadrat (square) hajmi sifatida ham ifodalanadi.

Ko‘p beriladigan savollar – FAQ

Xabbl qonuni nimaga ishlatiladi?

Xabbl qonuni koinotning kengayishi tufayli astronomik obyektlarning harakatini tushunish uchun ishlatiladi. U dastlab koinot kengayishini o‘rganishda qo‘llanilgan va Katta portlash (big bang) modeli uchun dalil sifatida ishlatiladi.

Qaysi holatlarda Xabbl qonuni qo‘llanilmaydi?

Xabbl qonuni Somon yo‘li galaktikasidagi yulduzlar harakatini yoki Quyosh tizimidagi boshqa osmon jismlarining harakatini tushunishda qo‘llanilmaydi. U uzoq galaktikalarga nisbatan qo‘llanadi.

Nega Xabbl qonuni juda muhim?

Xabbl qonuni juda muhim deb hisoblanadi, chunki u Xabbl doimiysi H qiymatini beradi; bu qiymat koinotning aniq yoshini (age) aniqlashda ishlatiladi. Shuningdek, u qorong‘u modda (Dark matter) va qorong‘u energiyani (Dark energy) tushunishga yordam beradi.

Xabbl doimiysining qiymati qancha?

Xabbl doimiysining qiymati Plank (Planck) tomonidan aniqlangan va u 46 200 mph har bir million yorug‘lik yili uchun ekanligi topilgan.

Nega Xabbl doimiysi noaniq?

Xabbl doimiysi vaqt o‘tishi bilan o‘zgarib borishi sababli noaniq deyiladi. Biroq, koinotning kengayishi fazoning barcha nuqtalarida va har bir joyda doimiydir. Shu sababli u “Xabbl doimiysi” deb ataladi.