Edwin Hubble (Dansk)

Edwin Hubble, fuldt ud Edwin Powell Hubble, (født 20. november 1889, Marshfield, Missouri, USA – død 28. september 1953, San Marino , Californien), amerikansk astronom, der spillede en afgørende rolle i etableringen af feltet for ekstragalaktisk astronomi og generelt betragtes som den førende observationskosmolog i det 20. århundrede.

Læs mere om dette emne

galakse: Hubbles opdagelse af ekstragalaktiske objekter

I begyndelsen af 1920erne opdagede Hubble 15 stjerner i det lille, uregelmæssige skylignende objekt NGC 6822, der varierede i lysstyrke, og han mistænkte …

Hubble var søn af John Powell Hubble, en forretningsmand, der arbejdede i forsikringsbranchen. Hans mor, den tidligere Virginia Lee James, var en husmor, der ledede husstanden alene under Johns hyppige fravær i virksomheden. Hubbles havde otte børn.

I 1906 vandt Hubble et stipendium til University of Chicago, hvor han tjente i et år som studenterlaboratoriumassistent for fysikeren Robert Millikan, en fremtidig nobelprisvinder. Hubble dimitterede i 1910 og blev udvalgt som en Rhodes Scholar fra Illinois. Han tilbragte tre år ved University of Oxford og blev tildelt en B.A. i retspraksis, et emne, han havde taget på sin fars insistering. Efter sin fars død i 1913 var vejen åben for ham at forfølge en videnskabelig karriere.

Da han vendte tilbage til USA senere i 1913, underviste Hubble i gymnasiet i Indiana i et år. Derefter gik han ind på University of Chicago og begyndte på kandidatstudier i astronomi. Hubble udførte sin observationsforskning på Yerkes Observatory i Williams Bay, Wisconsin, under opsyn af astronomen Edwin Frost. På dette tidspunkt var Yerkes ikke længere i astronomiens forkant, men Hubble havde adgang til et ret kraftigt teleskop, en innovativ 24-tommer (61 cm) reflektor.

Det var Hubbles store lykke, at han afsluttede sine kandidatstudier, ligesom direktøren for Mount Wilson Observatory i Californien, George Ellery Hale, spejdede efter nyt personale. Observatoriets 100-tommer (254 cm) Hooker-teleskop, det mest magtfulde i verden, var ved at være afsluttet. Hubble accepterede Hales jobtilbud, men inden han kunne tiltræde stillingen, erklærede USA krigen mod Tyskland den 6. april 1917. Han afsluttede hurtigt sin afhandling om “Photographic Investigations of Faint Nebulae” i foråret 1917, så han kunne verve i den amerikanske hær. Hale holdt imidlertid Mount Wilson-stillingen åben for ham indtil krigens afslutning. Hubble tjente i Frankrig og steg til rang af major, men det er usandsynligt, at han så handling.

På Mount Wilson studerede Hubble oprindeligt reflektionsnebler i Mælkevejen, men snart vendte han tilbage til problemet med de såkaldte spiralnebler, objekter, han havde undersøgt for sin doktorgrad. Spiralens status (som de tidligere kendt) var dengang uklar. Var de fjerne stjernesystemer (galakser i den nuværende terminologi) sammenlignelige med Mælkevejsgalaksen, eller var de skyer af gas eller tynde stjerneklynger inden for eller tæt ved Mælkevejen? Teorien om, at der er synlige galakser, var faldet fra tjeneste i anden halvdel af det 19. århundrede, men blev genoplivet tidligt i det 20. århundrede. I begyndelsen af 1920erne regnede astronomer generelt med, at der ikke var noget bevis for at afvikle debatten. Sådanne beviser skulle dog snart leveres af Hubble.

I 1923 fandt Hubble Cepheid-variable stjerner i Andromedatågen, en meget velkendt spiral. Svingningerne i lyset af disse stjerner gjorde det muligt for Hubble at bestemme tågenes afstand ved hjælp af forholdet mellem perioden med Cepheid-udsving og dens lysstyrke. Selvom der ikke var nogen klar enighed om mælkeveiens størrelse, placerede Hubbles afstandsskøn Andromedatågen cirka 900.000 lysår væk. Hvis Hubble havde ret, lå Nebulaen klart langt ud over Mælkevejsgalaksen (de største skøn over dens størrelse satte dens diameter på omkring 300.000 lysår). Andromedatågen måtte derfor være en galakse og ikke en tåget sky eller en sparsom stjerneklynge inden for Mælkevejen. Hubbles fund i Andromeda-tågen og i andre relativt nærliggende spiralnebler overbeviste hurtigt det store flertal af astronomer om, at universet faktisk indeholder et utal af galakser.(Det nuværende afstandsoverslag for Andromeda-tågen – nu kendt som Andromeda-galaksen – er 2,48 millioner lysår. En forbedret Cepheid-periode-lysstyrkeforhold tegner sig for meget af forskellen mellem det aktuelle estimat og Hubbles.)

Inden for få år efter denne banebrydende forskning besluttede Hubble at tackle et af de udestående gåder om de ydre galakser (eller ekstragalaktiske tåger, som Hubble altid kaldte dem): Hvorfor syntes det store flertal at bevæge sig væk fra Jorden (hvis rødskift i deres spektre fortolkes som et resultat af Doppler-skift)? Til dette formål blev Hubble hjulpet af en anden Mount Wilson-astronom, Milton Humason. Humason målte galaksernes spektrale forskydninger (og byggede dermed på banebrydende studier af Lowell Observatory-astronomen Vesto Melvin Slipher), og Hubble fokuserede på at bestemme deres afstande. I 1929 offentliggjorde Hubble sit første papir om forholdet mellem rødforskydning og afstand. Han konkluderede foreløbigt, at der er et lineært forhold til rød forskydning og afstand; det vil sige, hvis en galakse er dobbelt så langt væk som en anden, er dens rødforskydning dobbelt så stor. To år senere præsenterede Hubble og Humason, hvad astronomer og kosmologer bredt anså for at være meget overbevisende beviser for, at forholdet faktisk er lineært, og derfor er en galakses rødforskydning direkte proportional med dens afstand.

Startende med Albert Einsteins 1917-papir “Kosmologische Betrachtungen zur Allgemeinen Relativitätstheorien” (“Kosmologiske overvejelser om den generelle relativitetsteori” ), havde et antal fysikere, matematikere og astronomer anvendt generel relativitet på den store ejendom es af universet. Rødskift-afstandsforholdet oprettet af Hubble og Humason blev hurtigt sammenblandet af forskellige teoretikere med den generelle relativitetsbaserede teori om et ekspanderende univers. Resultatet var, at i midten af 1930erne blev rødskift-afstandsforholdet generelt fortolket som et forhold mellem hastighed og afstand, således at galaksernes spektrale forskydninger var en konsekvens af deres bevægelser. Men Hubble modstod gennem sin karriere den konkrete identifikation af rødskiftene som hastighedsskift. Hubble håbede at kaste lys over dette spørgsmål ved at undersøge antallet af ekstragalaktiske tåger, der lå på forskellige afstande i rummet. Hubble gennemførte disse undersøgelser delvist med den fremtrædende matematiske fysiker og kemiker Richard C. Tolman. Skrivning i midten af 1930erne understregede imidlertid Hubble og Tolman usikkerheden ved observationsdataene. De nægtede at vælge offentligt og utvetydigt mellem en statisk og en ikke-statisk model af universet. (Hubble hævdede senere, at bevisene syntes at favorisere begrebet et stationært univers, men han udelukkede ikke bestemt et ekspanderende univers.)

Hubble offentliggjorde lidt original forskning efter 1936 – året, hvor han offentliggjorde sin vigtige bog The Nebulaes Realm, der forklarede hans tilgang til ekstragalaktisk astronomi og hans syn på emnets historie. På det tidspunkt havde han bestemt gjort meget for at fastlægge metoderne og teknologien nikker, som ekstragalaktiske astronomer ville følge eller skulle tage hensyn til i årtier, især på Mount Wilson og ved Palomar Observatory, hjemsted for det store 200-tommer (508 cm), der afspejler Hale-teleskopet, der foretog sine første observationer i 1949. Hubble var derfor den centrale skikkelse i etableringen af ekstragalaktisk astronomi i 1920erne og 30erne.

Hubble fortsatte ved Mount Wilson, skønt han under anden verdenskrig tjente som administrativ funktion ved Aberdeen Proving Grounds i Maryland. Han døde som et resultat af en cerebral trombose i 1953 og blev overlevet af sin kone, Grace. Parret havde ingen børn.