Rocznica urodzin Edwina Hubble’a
Przestrzeń kosmiczna od zarania dziejów wzbudzała w ludziach zainteresowanie i fascynację. Poznanie jej jednak wymaga niezwykłych umysłów, które poświęcą swoją uwagę i mądrość prowadzeniu badań i zgłębianiu tajemnic Wszechświata. Jedną z takich osób był Edwin Powell Hubble, amerykański astronom uważany za jednego z największych kosmologów XX wieku.
Edwin Hubble urodził się 20 listopada 1889 roku w Marshfield w USA. Jego ojciec, John Powell Hubble był biznesmenem pracującym w branży ubezpieczeniowej. Matka Edwina, Virginia Lee James zajmowała się domem. Edwin wychowywał się w wielodzietnej rodzinie, miał bowiem siedmioro rodzeństwa. Gdy miał 17 lat, Edwin otrzymał stypendium na Uniwersytecie w Chicago, gdzie przez rok pracował jako asystent fizyka Roberta Millikana, przyszłego laureata Nagrody Nobla. Hubble w 1910 roku ukończył studia i został wybrany na stypendystę Rhodesa z Illinois. Spędził trzy lata na Uniwersytecie Oksfordzkim, gdzie uzyskał tytuł licencjata w dziedzinie prawa, który to przedmiot wybrał pod naciskiem ojca. Po śmierci ojca w 1913 roku otworzyła się dla niego droga do kariery naukowej. Po powrocie do Stanów Zjednoczonych w 1913 roku Hubble przez rok uczył w szkole średniej w stanie Indiana. Następnie wstąpił na Uniwersytet w Chicago i rozpoczął studia magisterskie z astronomii. Swoje badania obserwacyjne Hubble prowadził w Obserwatorium Yerkesa w Williams Bay w stanie Wisconsin pod kierunkiem astronoma Edwina Frosta. W tym czasie Yerkes nie należał już do czołówki astronomii, ale Hubble miał dostęp do dość potężnego teleskopu – nowatorskiego 24-calowego (61-cm).
Hubble miał wielkie szczęście, że kończył studia w momencie, gdy dyrektor Obserwatorium Mount Wilson w Kalifornii, George Ellery Hale, poszukiwał nowych pracowników. W obserwatorium kończono właśnie budowę 100-calowego (254-cm) teleskopu Hookera, najpotężniejszego wówczas na świecie. Hubble przyjął ofertę pracy od Hale'a, ale zanim to zrobił, 6 kwietnia 1917 roku Stany Zjednoczone wypowiedziały wojnę Niemcom. Wiosną 1917 roku Hubble w pośpiechu ukończył swoją rozprawę doktorską "Photographic Investigations of Faint Nebulae", aby móc zaciągnąć się do armii amerykańskiej. Hale jednak utrzymał dla niego stanowisko w Mount Wilson do końca wojny. Edwin służył we Francji, awansując do stopnia majora, ale jest mało prawdopodobne, by brał udział w działaniach wojennych.
Na Mount Wilson Hubble początkowo badał mgławice refleksyjne (to typ mgławicy, w której obłoki pyłu odbijają światło pobliskiej gwiazdy lub gwiazd) w Drodze Mlecznej. Wkrótce jednak powrócił do problemu tzw. mgławic spiralnych. Status spirali (jak je powszechnie nazywano) był wówczas niejasny. Czy były to odległe układy gwiazd (galaktyki w dzisiejszej terminologii) porównywalne z galaktyką Drogi Mlecznej, czy też były to obłoki gazu lub nieliczne gromady gwiazd wewnątrz lub w pobliżu Drogi Mlecznej? Teoria, że istnieją widoczne galaktyki, straciła na popularności w drugiej połowie XIX wieku, ale odżyła na początku XX wieku. Na początku lat 20-tych XX wieku astronomowie uważali, że nie ma żadnych przekonujących dowodów, które rozstrzygnęłyby tę debatę. Dowody takie miał jednak wkrótce dostarczyć naukowiec.
W 1923 roku Hubble odkrył gwiazdy zmienne typu Cefeid w Mgławicy Andromedy, bardzo dobrze znanej spirali. Fluktuacje światła tych gwiazd pozwoliły Hubble'owi wyznaczyć odległość mgławicy na podstawie zależności między okresem fluktuacji cefeid (gwiazd zmiennych, pulsujących olbrzymów) a jej jasnością. Mimo że nie było jednoznacznej zgody co do rozmiarów Drogi Mlecznej, oszacowana przez niego odległość umieściła Mgławicę Andromeda w odległości około 900 000 lat świetlnych. Jeśli Hubble miał rację, mgławica znajdowała się daleko poza granicami naszej galaktyki (największe szacunki jej rozmiarów mówią o średnicy około 300 000 lat świetlnych). Mgławica Andromedy musiała więc być galaktyką, a nie mgławicowym obłokiem czy nieliczną gromadą gwiazd w Drodze Mlecznej. Odkrycia badacza w Mgławicy Andromedy oraz w innych stosunkowo niedalekich mgławicach spiralnych szybko przekonały większość astronomów, że Wszechświat w rzeczywistości zawiera niezliczoną liczbę galaktyk.
W ciągu kilku lat od rozpoczęcia tych przełomowych badań Hubble postanowił zająć się jedną z największych zagadek dotyczących galaktyk zewnętrznych, czyli dlaczego zdecydowana większość z nich wydawała się oddalać od Ziemi. Przy tych badaniach naukowiec pracował razem z Miltonem Humasonem, który zmierzył przesunięcia widmowe galaktyk. Hubbes w tym czasie swoją uwagę poświęcił określaniu ich odległości. W 1929 roku Hubble opublikował swoją pierwszą pracę na temat związku między przesunięciem ku czerwieni a odległością. Stwierdził on wstępnie, że istnieje liniowa zależność między przesunięciem ku czerwieni a odległością, to znaczy, że jeżeli jedna galaktyka jest dwa razy dalej niż inna, to jej przesunięcie ku czerwieni jest dwa razy większe. Dwa lata później Hubble i Humason przedstawili to, co astronomowie i kosmolodzy powszechnie uznali za bardzo przekonujący dowód, że zależność ta jest rzeczywiście liniowa, a zatem, że przesunięcie ku czerwieni galaktyki jest wprost proporcjonalne do jej odległości. Zależność przesunięcia ku czerwieni – odległość, ustalona przez Hubble'a i Humasona, została szybko połączona przez różnych teoretyków z – opartą na ogólnej teorii względności – ideą rozszerzającego się Wszechświata.
W 1936 roku Hubble opublikował ważną książkę The Realm of the Nebulae (Królestwo mgławic), wyjaśniającą jego podejście do astronomii pozagalaktycznej i jego pogląd na historię tego tematu. Do tego czasu z pewnością zrobił wiele, by ustanowić metody i techniki, które astronomowie zajmujący się astronomią pozagalaktyczną będą stosować lub będą musieli brać pod uwagę przez dziesięciolecia, szczególnie w Mount Wilson i w Obserwatorium Palomar, gdzie znajduje się wielki 200-calowy (508-cm) teleskop zwierciadlany Hale'a, który dokonał pierwszych obserwacji w 1949 roku. Hubble był centralną postacią w tworzeniu astronomii pozagalaktycznej w latach 20. i 30 XX wieku.
Hubble nadal pracował w Mount Wilson, choć w czasie II wojny światowej pełnił funkcję administracyjną w Aberdeen Proving Grounds w Maryland. Zmarł w wyniku zakrzepicy mózgu w 1953 roku.
Opracowano na podstawie:
https://www.britannica.com/biography/Edwin-Hubble
