EDWIN HUBBLE Α’ Μέρος Μαθηματικά και Λογοτεχνία 16 Μαρτίου 2012

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Γεννήθηκε το 1889 στο Μισούρι, από τον John και την Jenny Hubble. Είχε στενή σχέση με τον παππού του Martin Hubble, ο οποίος τον εισήγαγε στην Αστρονομία και στα όγδοα γενέθλια του, του έκανε δώρο το πρώτο του τηλεσκόπιο το οποίο είχε κατασκευάσει ο ίδιος. Συνέχισε της σπουδές του στο Κολέγιο Ουίτον, ελπίζοντας να κερδίσει υποτροφία για ένα από τα μεγάλα πανεπιστήμια. Στην αποφοίτηση του κέρδισε την υποτροφία για το Πανεπιστήμιο του Σικάγο. Εκείνος ήταν αποφασισμένος να σπουδάσει αστρονομία, αλλά ο δυναμικός πατέρας του τον ανάγκασε να ακολουθήσει νομικές σπουδές. Παρόλ’ αυτά παρακολουθούσε και μαθήματα φυσικής ταυτόχρονα, κρατώντας ζωντανό το παιδικό του όνειρο να γίνει αστρονόμος. Κέρδισε μια υποτροφία Ρόουντς για το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και το Σεπτέμβριο του 1910 έφυγε για Αγγλία.

Στα δυο του χρόνια στην Οξφόρδη υιοθέτησε πλήρως τον αγγλικό τρόπο ζωής. Στις 19 Ιανουαρίου του 1913 πέθανε ο πατέρας του και εκείνος έπρεπε να γυρίσει πίσω για να φροντίσει την οικογένειά του. Εκεί εργάστηκε για δεκαοχτώ μήνες ως καθηγητής γυμνασίου. Χωρίς άλλη πίεση από τον πατέρα του κατάφερε να αφοσιωθεί στην αστρονομία. Χάρη στις γνωριμίες του με επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, πήρε μια μεταπτυχιακή θέση στο γειτονικό Αστεροσκοπείο Γερκις, όπου βρισκόταν το πρώτο μεγάλο τηλεσκόπιο του Χειλ, και προχώρησε στην ολοκλήρωση του διδακτορικού του σε μια επισκόπηση των νεφελωμάτων. Το Νοέμβριο του 1916 δέχτηκε την προσφορά μιας θέσης στο Όρος Ουίλσον, ο διορισμός του όμως καθυστέρησε λόγω της εισόδου της Αμερικής στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο και ο Hubble πήγε να βοηθήσει στην άμυνα της Αγγλίας, όμως δεν πήρε μέρος σε κάποια μάχη.

Η Μεγάλη διαμάχη Υποστήριζε ότι τα νεφελώματα ήταν ανεξάρτητοι γαλαξίες. Η γνώμη του ερχόταν σε αντίθεση με τους περισσότερους αστρονόμους του Όρους Ουίλσον, ειδικότερα τον Shapley,που πίστευαν ότι ο Γαλαξίας ήταν ο μοναδικός και ότι τα νεφελώματα βρίσκονταν στο εσωτερικό του. Τη νύχτα της 4 ης Οκτωβρίου 1923, ο Edwin κατόρθωσε να τραβήξει μια φωτογραφία με χρόνο έκθεσης 40 λεπτών, του Μ31, του Νεφελώματος της Ανδρομέδας, όπου εντόπισε μια νέα κηλίδα. Η κηλίδα εμφανίστηκε ξανά αυτή τη φορά όμως συνοδευόταν από δυο καινούργιους νόβα. Η κηλίδα όμως ήταν ένας Κηφείδης ο οποίος είχε καταγραφεί και σε κάποια παλαιότερη πλάκα αλλά όχι σε άλλες, γεγονός που υποδήλωνε την μεταβλητότητά του. Ήταν ο πρώτος Κηφείδης που είχε ανακαλυφθεί σε νεφέλωμα και χάρη σ’ αυτόν μπορούσαν να μετρήσουν την απόσταση του νεφελώματος της Ανδρομέδας.

Ο Κηφείδης αυξομείωνε τη λαμπρότητα του με περίοδο 31,415 μέρες, άρα ο Hubble μπορούσε να χρησιμοποιήσει την έρευνα της Livit για να υπολογίσει την απόλυτη λαμπρότητα του αστέρα. Ο Κηφείδης ήταν φορές φωτεινότερος από τον ήλιο και συγκρίνοντας την με την φαινομενική βρήκε ότι το Νεφέλωμα της Ανδρομέδας στο οποίο ανήκε, έμοιαζε να απέχει από τη Γη έτη φωτός. Ο Γαλαξίας μας έχει διάμετρο περίπου έτη φωτός άρα η Ανδρομέδα δεν άνηκε σε αυτόν και λόγω της απίστευτης λαμπρότητας της έπρεπε να είναι γαλαξίας. Η Μεγάλη Διαμάχη είχε τερματιστεί. Η πλειονότητα των άλλων νεφελωμάτων ανεξάρτητοι γαλαξίες, τόσο ισχυροί και μεγαλοπρεπείς όσο και ο Γαλαξίας μας, και βρίσκονται πολύ πιο μακριά από αυτόν. Ο Hubble είχε αποδείξει ότι ο Curtis είχε δίκιο και ο Shapley άδικο.

Το Φεβρουάριο του 1924 αποκάλυψε τα αποτελέσματα του σε μια επιστολή προς τον Shapley, εκπρόσωπο της Θεωρίας του ενός γαλαξία. Ο Shapley προσπάθησε να απορρίψει τα δεδομένα του υποστηρίζοντας ότι οι Κηφείδες με περιόδος μεγαλύτερες των 20 ημερών ήταν αναξιόπιστοι δείκτες, καθώς έως τότε είχαν μελετηθεί ελάχιστοι και ότι ίσως να ήταν ατέλεια της φωτογραφικής πλάκας. Ο Hubble είχε επίγνωση ότι οι παρατηρήσεις του δεν ήταν τέλειες, αλλά δεν υπήρχε κανένα σφάλμα ικανό να φέρει την Ανδρομέδα στην αγκαλιά του Γαλαξία μας.

Ο όρος > είχε χρησιμοποιηθεί αρχικά για να περιγράψει οποιοδήποτε ουράνιο αντικείμενο που έμοιαζε με νέφος, αλλά τώρα η πλειονότητα αυτών των νεφελωμάτων μετονομάστηκαν σε γαλαξίες. Ο Γαλαξίας μας είναι μόνο ένας από δισεκατομμύρια γαλαξίες, καθένας από τους οποίους περιέχει δισεκατομμύρια αστέρες. Αποδείχθηκε ότι λίγα από τα ονομαζόμενα νεφελώματα ήταν απλά νέφη αερίων και σκόνης στο εσωτερικό του Γαλαξία.

Ο Shapley είχε υποστηρίξει ότι ο νόβα του 1885 στο γαλαξία της Ανδρομέδας αποδείκνυε λόγω της λαμπρότητας του ότι δεν μπορούσε να είναι ένας απομακρυσμένος, ανεξάρτητος γαλαξίας, καθώς ο νόβα θα έπρεπε να είναι απίστευτα λαμπρός. Το συμβάν αυτό όμως δεν ήταν νόβα αλλά σουπερνόβα. Ο σουπερνόβα (υπερκαινοφανής αστέρας) είναι ένα κατακλυσμιαίο φαινόμενο εντελώς διαφορετικής κλίμακας απ’ ότι ένας συνηθισμένος νόβα, και εμφανίζεται όταν εκρήγνυται ένας αστέρας, ξεπερνώντας προς στιγμή σε λαμπρότητα ένα δισεκατομμύριο αστέρες. Οι σουπερνόβα συμβαίνουν σπάνια και η λαμπρότητα τους δεν ήταν αντιληπτή εκείνη την εποχή.

Οι τότε αστρονόμοι γνώριζαν ήδη για το τεράστιο χάσμα μεταξύ των πλανητών και του ήλιου, και επίσης ήταν εξοικειωμένοι με τα ακόμη μεγαλύτερα χάσματα ανάμεσα στους αστέρες, αλλά τώρα έπρεπε να θεωρήσουν το γιγαντιαίο κενό ανάμεσα στους γαλαξίες. Ο Hubble από της παρατηρήσεις του συμπέρανε πως, εάν όλη η ύλη στους αστέρες και τους πλανήτες είχε κατανεμηθεί ομοιόμορφα στο διάστημα, τότε η μέση πυκνότητα του σύμπαντος θα ήταν ένα γραμμάριο ύλης σε όγκο ίσο με το χιλιαπλάσιο της Γης. Η πυκνότητα αυτή, που δεν απέχει πολύ από τις σύγχρονες εκτιμήσεις, δείχνει ότι κατοικούμε σε μια πολύ πυκνοκατοικημένη περιοχή του χώρου στο εσωτερικό ενός εν γένει κενού σύμπαντος.

Τα αποτελέσματα του Hubble ανακοινώθηκαν επίσημα το 1924 στο Συνέδριο της Αμερικανικής ένωσης για την προώθηση της Επιστήμης και μοιράστηκε το βραβείο των 1000 δολαρίων με τον Lemuel Cleveland. Αργότερα έλαβε και άλλα πολυάριθμα βραβεία και διακρίσεις. Ο Hubble ήταν προορισμένος όμως να ταρακουνήσει εκ νέου την αστρονομία στα επόμενα χρόνια και αυτή τη φορά με μια ακόμη πιο επαναστατική παρατήρηση, που θα ανάγκαζε τους κοσμολόγους να επανεκτιμήσουν την υπόθεση τους σχετικά με ένα αιώνιο, στατικό σύμπαν.

To be continued