Hubble-Gesetz

Das Hubble-Gesetz (seit 2018 offiziell Hubble-Lemaître-Gesetz) beschreibt den Zusammenhang zwischen der Entfernung einer Galaxie und ihrer Fluchtgeschwindigkeit: Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg. Die Proportionalitätskonstante heißt Hubble-Konstante (H₀) und gibt die aktuelle Expansionsrate des Universums an.

Edwin Hubble veröffentlichte das Gesetz 1929 auf Basis seiner Beobachtungen mit dem 100-Zoll-Teleskop auf dem Mount Wilson. Er nutzte Cepheiden als Entfernungsmesser und kombinierte sie mit den Rotverschiebungsmessungen von Milton Humason und Vesto Slipher. Die Internationale Astronomische Union benannte das Gesetz 2018 um, da der belgische Astronom Georges Lemaître die Expansion des Universums bereits 1927 theoretisch vorhergesagt und den linearen Zusammenhang angegeben hatte.

Der genaue Wert der Hubble-Konstante ist bis heute umstritten: Messungen über Cepheiden und Supernovae ergeben rund 73 km/s/Mpc, Messungen über die kosmische Hintergrundstrahlung dagegen rund 67 km/s/Mpc. Diese als Hubble-Spannung bekannte Diskrepanz könnte auf neue Physik jenseits des Standardmodells der Kosmologie hindeuten.

Wichtig ist dabei, dass sich die Galaxien nicht wie Geschosse durch einen festen Raum bewegen. Vielmehr dehnt sich der Raum selbst zwischen ihnen aus und trägt sie auseinander, weshalb sehr weit entfernte Galaxien sich sogar schneller als das Licht von uns entfernen können, ohne ein Naturgesetz zu verletzen. Aus dem Kehrwert der Hubble-Konstante lässt sich grob das Alter des Universums abschätzen, rund 13,8 Milliarden Jahre. 1998 zeigte die Vermessung ferner Supernovae zudem, dass sich die Expansion nicht verlangsamt, sondern sogar beschleunigt, angetrieben von der rätselhaften dunklen Energie.

In der Science Fiction hat die kosmische Expansion weitreichende Konsequenzen: In Geschichten, die Milliarden Jahre in der Zukunft spielen, sind Galaxien so weit auseinandergedriftet, dass außerirdische Zivilisationen isoliert im Leeren treiben. Isaac Asimovs Die letzte Frage und Olaf Stapledons Star Maker thematisieren die langfristigen Folgen der Expansion.