Edwin Hubble: Der Astronom, der das Universum entdeckt hat

Der Astronom Edwin Hubble hat eine der grundlegendsten Entdeckungen über unser Universum gemacht. Er fand heraus, dass es einen viel größeren Kosmos außerhalb der Milchstraße gibt . Außerdem entdeckte er, dass das Universum expandiert. Diese Arbeit hilft jetzt Astronomen, das Universum zu messen.

Hubbles frühes Leben und Bildung

Edwin Hubble wurde am 29. November 1889 in der kleinen Stadt Marshfield, Missouri, geboren. Er zog mit seiner Familie nach Chicago, als er neun Jahre alt war, und blieb dort, um die Universität von Chicago zu besuchen, wo er einen Bachelor-Abschluss in Mathematik, Astronomie und Philosophie erhielt.

Danach ging er mit einem Rhodes-Stipendium zur Oxford University. Aufgrund der sterbenden Wünsche seines Vaters stellte er seine Karriere in den Wissenschaften auf Eis und studierte stattdessen Jura, Literatur und Spanisch.

Hubble kehrte 1913 nach Amerika zurück und verbrachte das nächste Jahr mit dem Unterrichten von Spanisch, Physik und Mathematik an der New Albany High School in New Albany, Indiana. Aber er wollte zurück zur Astronomie und schrieb sich als Doktorand am Yerkes Observatorium in Wisconsin ein.

Schließlich führte ihn seine Arbeit zurück an die Universität von Chicago, wo er seinen Ph.D. im Jahr 1917. Seine These wurde mit dem Titel Photographic Investigations of Faint Nebulae. Es legte den Grundstein für die Entdeckungen, die das Gesicht der Astronomie veränderten.

Nach den Sternen und Galaxien greifen

Hubble trat als nächstes in die Armee ein, um seinem Land im Ersten Weltkrieg zu dienen. Er stieg schnell in den Rang eines Majors auf und wurde im Kampf verletzt, bevor er 1919 entlassen wurde.

Hubble ging sofort zum Mount Wilson Observatorium, immer noch in Uniform, und begann seine Karriere als Astronom. Er hatte Zugang sowohl zu den 60-Zoll- als auch zu den neu fertiggestellten 100-Zoll-Hooker-Reflektoren. Hubble verbrachte den Rest seiner Karriere dort effektiv. Er half beim Entwurf des 200-Zoll-Hale-Teleskops.

Die Größe des Universums messen

Jahrelang hatten Astronomen merkwürdig geformte, unscharfe Spiralobjekte beobachtet. In den frühen 1920er Jahren war die allgemein verbreitete Weisheit, dass sie einfach eine Art von Gaswolke genannt Nebel waren. "Spiralnebel" waren beliebte Beobachtungsziele und es wurde viel Mühe darauf verwendet zu erklären, wie sie sich bilden könnten. Die Vorstellung, dass sie ganze andere Galaxien waren, war nicht einmal eine Überlegung. Zu dieser Zeit dachte man, das gesamte Universum sei von der Milchstraße umschlossen, deren Ausmaß genau von Hubbles Rivalen Harlow Shapley gemessen worden war.

Hubble nutzte den 100-Zoll-Hooker-Reflektor, um extrem detaillierte Messungen von mehreren Spiralnebeln durchzuführen. Er identifizierte mehrere Cepheiden-Variablen in diesen Galaxien, unter anderem im so genannten "Andromeda-Nebel". Cepheiden sind variable Sterne, deren Abstand durch die Messung ihrer Leuchtkraft und ihrer Variationszeiten genau bestimmt werden kann. Diese Variablen wurden erstmals von der Astronomin Henrietta Swan Leavitt kartiert und analysiert. Sie leitete die "Periode-Leuchtkraft-Beziehung" ab, die Hubble benutzte, um zu entdecken, dass Nebel, die er sah, nicht innerhalb der Milchstraße liegen konnten.

Diese Entdeckung stieß anfangs in der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf großen Widerstand, unter anderem von Harlow Shapley.

Ironischerweise benutzte Shapley Hubbles Methode, um die Größe der Milchstraße zu bestimmen. Allerdings war der "Paradigmenwechsel" von der Milchstraße zu anderen Galaxien, den Hubble für Wissenschaftler schwer zu akzeptieren war. Mit der Zeit gewann jedoch die unbestreitbare Integrität von Hubbles Arbeit den Tag und führte zu unserem gegenwärtigen Verständnis des Universums.

Das Rotverschiebungsproblem

Hubbles Arbeit führte ihn auf ein neues Studiengebiet: das Rotverschiebungsproblem . Es hatte die Astronomen jahrelang geplagt. Hier ist der Kern des Problems: Spektroskopische Messungen des von Spiralnebeln emittierten Lichts zeigten, dass es zum roten Ende des elektromagnetischen Spektrums verschoben war. Wie konnte das sein?

Die Erklärung erwies sich als einfach: Die Galaxien weichen mit hoher Geschwindigkeit von uns ab. Die Verschiebung ihres Lichts zum roten Ende des Spektrums geschieht, weil sie sich so schnell von uns entfernen.

Diese Verschiebung wird als Doppler-Verschiebung bezeichnet . Hubble und sein Kollege Milton Humason nutzten diese Informationen, um eine Beziehung zu entwickeln, die jetzt als Hubbles Gesetz bekannt ist . Je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich. Und implizit lehrte es ihnen auch, dass sich das Universum ausdehnt.

Der Nobelpreis

Edwin Hubble wurde nie für den Nobelpreis in Betracht gezogen, aber es war nicht aufgrund eines Mangels an wissenschaftlichen Errungenschaften. Zu dieser Zeit wurde die Astronomie nicht als Physikdisziplin anerkannt, daher konnten Astronomen nicht berücksichtigt werden.

Hubble trat für diese Veränderung ein und beauftragte sogar einen Werbeagenten, um sich für ihn einzusetzen. Im Jahr 1953, dem Jahr, in dem Hubble starb, wurde die Astronomie offiziell zu einem Zweig der Physik erklärt. Das ebnete den Weg für Astronomen, die für den Preis in Betracht gezogen wurden. Wäre er nicht gestorben, so wurde allgemein angenommen, dass Hubble in diesem Jahr zum Empfänger ernannt worden wäre (der Nobelpreis wird nicht posthum verliehen).

Hubble Weltraumteleskop

Hubbles Vermächtnis lebt weiter, während Astronomen kontinuierlich die Expansionsrate des Universums bestimmen und entfernte Galaxien erkunden. Sein Name ziert das Hubble Space Telescope (HST), das regelmäßig spektakuläre Bilder aus den tiefsten Regionen des Universums liefert.

Herausgegeben von Carolyn Collins Petersen