ЗАКОН ХАББЛА. ПОСТОЯННАЯ ХАББЛА

Исключительно интересная особенность красного смещения у галактик состоит в том, что оно пропорционально расстоянию галактик от нас (закон Хаббла). При наличии больших дисперсий в лучевых скоростях галактик это явление можно было установить с уверенностью, наблюдая лишь все более и более удаленные галактики (В. М. Слайфер), что каждый раз представляло новые трудности, так как более отдаленные объекты являлись все более слабыми и малодоступными для спектрографирования. Вместе с тем все более затруднительными становились правильные оценки расстояний. Их делали с помощью интегрального блеска или диаметра туманностей (см. выше) и других методов. До последнего времени линейность зависимости между красным смещением

и расстоянием r галактики статистически подтверждалась при всяких новых изменениях, так что формула

(с — скорость света) при правильном значении коэффициента пропорциональности Н может служить средством определения расстояния r по измеренному в спектре галактики смещению или вычисленной отсюда скорости удаления галактики .

Коэффициент Н в выражении (30.8) называется постоянной Хаббла. Ее первоначальное значение, найденное Хабблом, было 540 км/с на 1 Мпк расстояния. Новая шкала расстояний (см. выше), установленная в 1952 г. (Бааде), привела к величине . Но и эта шкала оказалась узкой. Последующие определения указывают на значение

а некоторые исследователи определяют . К сожалению, значение этой фундаментальной космологической постоянной продолжает оставаться неуверенным.

В какой мере соблюдается закон Хаббла, можно судить по рис. 176, где сопоставлены наблюдаемые значения r у ярких членов наблюдаемых скоплений галактик с их интегральными звездными величинами. Если объединить формулы (30.2), (30.8), то придем к зависимости (30.10)

Можно полагать, что абсолютная звездная величина М0 самых ярких членов скоплений галактик у разных скоплений одинакова. Поэтому в (30.10) выражение, стоящее в квадратных скобках, постоянно и связь между и логарифмом скорости удаления галактики должна быть линейной с угловым коэффициентом, точно равным пяти. Фактически величины галактик ослаблены не только за счет расстояния, как это принято в (30.2), но и за счет удаления галактик: при больших скоростях удаления заметно уменьшается энергия достигающих Земли световых квантов и их число в единицу времени.

Рис. 176. Связь между видимой фотографической звездиой величиной — ярчайших членов некоторых удаленных скоплений галактик и логарифмом скорости их удаления от нас (см. текст на с. 426 и 461). Величины исправлены за перераспределение энергии в спектре, вызванное красным смещением, т. е. спектральный состав излучения далеких галактик приведен к тому, что наблюдается у близких галактик

Кроме того, благодаря сильному красному смещению уменьшается энергия галактики, содержащаяся в фотографически активном участке спектра. Поэтому в наблюдаемые интегральные звездные величины m (они обозначены на диаграмме через ) у далеких галактик вторгаются искажения, пропорциональные величине 2, которые предварительно учтены в диаграмме на рис. 176. Мы видим, что отступления от закона Хаббла становятся заметными лишь у очень слабых, т. е. весьма удаленных галактик.