VARIACIÓN DEL PARÁMETRO DE HUBBLE CON EL TIEMPO

La definición del parámetro de Hubble:

{H(t)=\frac{\frac{dR(t)}{dt}}{R(t)}}

De una de las ecuaciones de Friedmann se obtiene que la «constante» de Hubble (de aquí en adelante, parámetro (véase constante de Hubble | Sociedad española de astronomía)) viene dado por la ecuación:

{H(t(z))=H_0 \sqrt{\Omega_\Lambda+\Omega_{K}(1+z)^2+\Omega_{M}(1+z)^3+\Omega_{R}(1+z)^4}}

donde {H_0} es el valor en el momento actual (edad del universo) y los {\Omega_i} son los parámetros de densidad del modelo ΛCDM.

Dando los valores {\Omega_i} utilizados en entradas anteriores se tiene:

{H(t(z))=70\; \sqrt{0,7299176+0,27(1+z)^3+8,24\times 10^-5(1+z)^4}(km/s)/Mpc}

La curva que se obtiene es:

Como ejemplo, para un z=1.100, desplazamiento correspondiente a la radiación de fondo de microondas, se tiene:

{H(1.100)=21.941 \;H_0}

¿Y cómo varía H con z?

{\frac{dH}{dz}=\frac {1}{2}\frac {2\Omega_{K}(1+z)+3\Omega_{M}(1+z)^2+4\Omega_{R}(1+z)^3}{H(z)}\;H_0^2}

Mientras que la variación de H con t viene dada por:

{\frac{dH}{dt}=-\frac {1}{2}(2\Omega_{K}(1+z)^2+3\Omega_{M}(1+z)^3+4\Omega_{R}(1+z)^4)\;H_0^2}

Que para el momento actual (z=0) daría:

{\frac{dH_0}{dt}=-\frac {1}{2}(2\Omega_{K}+3\Omega_{M}+4\Omega_{R})\;H_0^2}

Y sustituyendo los valores:

{\frac{dH_0}{dt}=-\frac {0,81}{2}(\frac{1}{14.000})^2=-2,06\times 10^{-9} \;a\tilde{n}os^{-2}}

Cantidad la última que es imposible de medir.

Si midiéramos cuánto varía el desplazamiento z de un objeto a lo largo de un {\Delta t_0} años de observación se podría determinar el valor de {H(z)} de acuerdo con la siguiente ecuación:

{H(z)=(1+z)H_0 -\frac{\Delta z}{\Delta t_0}}

Una estimación de cuál sería el valor de {\Delta z} se puede ver en la siguiente gráfica:

Por ejemplo, para un objeto con un z=10 la variación en un año de {\Delta z} sería de -5,72E-10. Se necesitaría 100 para que la variación fuera de -5,72E-8. Y un z=1100 (como la radiación de fondo) presentaría en un año un {\Delta z=-1,49E-6}

En este documento se pueden ver las ecuaciones en más detalle:

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