哈勃红移,是由
光的多普勒效应和时空膨胀效应一起产生的。远离我们的恒星发出的光的光谱会向红色的一端移动,这个现象是由哈勃证实的。
当你用望远镜观察一个高速远离地球的天体时,它的光谱(说白了就是颜色)就要向红色方向移动,就是红移;当观察一个高速靠近地球的天体时,它的光谱就要向蓝色方向移动,就是蓝移。在举一个例子,我们现在看太阳是黄白色的,如果太阳高速远离我们,我们看到太阳的颜色就会变成橙红色,这就是红移了。
这个关系称为哈勃定律,又称哈勃效应。式中 H 称为哈勃常数。哈勃定律中,v以千米/秒为单位,d以百万秒差距为单位,H的单位是千米/(秒·百万秒差距)。哈勃定律有着广泛的应用,它是测量遥远星系距离的唯一有效方法。只要测出星系谱线的红移,再换算出退行速度,便可由哈勃定律算出该星系的距离。
哈勃定律中的速度和距离不是直接可以观测的量。直接观测量是红移和视星等。因此,真正来自观测、没有掺进任何假设的是红移-视星等关系。在此基础上再加上一些假设,才可得到距离-速度关系。
早在1912年,施里弗(Slipher)就得到了“星云”的光谱,结果表明许多光谱都具有多普勒(Doppler)红移,表明这些“星云”在朝远离我们的方向运动。随后人们知道,这些“星云”实际上是类似银河系一样的星系。
1929年哈勃(Edwin Hubble)对
河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究。当时只有46个河外星系的视向速度可以利用,而其中仅有24个有推算出的距离,哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系。现代精确观测已证实这种线性正比关系。
哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀。因此,在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀,从任何一个星系来看,一切星系都以它为中心向四面散开,越远的星系间彼此散开的速度越大。