Tutustu yhden tähtitieteen pioneerin elämään tässä blogikirjoituksessa.
Millainen oli Edwin Hubblen tarina?
Edwin Hubble oli yhdysvaltalainen tähtitieteilijä, joka osoitti vuonna 1925 ensimmäisenä muiden galaksien kuin Linnunradan olemassaolon, mikä muutti perusteellisesti tapaa, jolla tarkastelemme universumia. Myöhemmin, vuonna 1929, hän myös osoitti lopullisesti, että maailmankaikkeus laajenee (monet pitävät tätä yhtenä tärkeimmistä koskaan tehdyistä kosmologisista havainnoista), ja muotoili niin sanotun Hubblen lain osoittaakseen, että muut galaksit etääntyvät Linnunradasta nopeudella, joka on suoraan verrannollinen niiden etäisyyteen. Häntä pidetään yhtenä vaikutusvaltaisimmista tähtitieteilijöistä sitten Galileon, Keplerin ja Newtonin.
Edwin Powell Hubble syntyi 20. marraskuuta 1889 Marshfieldissä, Missourissa (Yhdysvallat), vaikka perhe muutti Wheatoniin, Illinoisiin, pian hänen syntymänsä jälkeen. Koulussa hän menestyi hyvin useimmissa oppiaineissa, vaikka hänet huomioitiin enemmän urheilullisista kyvyistään kuin älyllisistä kyvyistään (vuonna 1906 hän voitti seitsemän ensimmäistä sijaa ja yhden kolmannen sijan yhdessä lukion yleisurheilukilpailussa ja teki osavaltion ennätyksen korkeushypyssä). Hän oli myös innokas kalastaja, koripalloilija ja amatöörinyrkkeilijä.
Vuosina 1907-1910 hän opiskeli matematiikkaa, tähtitiedettä ja filosofiaa Chicagon yliopistossa ja suoritti kandidaatin tutkinnon vuonna 1910. Seuraavat kolme vuotta hän vietti yhtenä ensimmäisistä Rhodes-stipendiaattoreista Oxfordin yliopistossa, jossa hän opiskeli oikeustiedettä ennen kuin vaihtoi pääaineensa espanjaksi ja suoritti maisterin tutkinnon. Palattuaan Yhdysvaltoihin vuonna 1913 hän opetti espanjaa, fysiikkaa ja matematiikkaa (ja valmensi koripallojoukkuetta) lukiossa New Albanyssa Indianan osavaltiossa ja harjoitti vastentahtoisesti myös lakia vuoden ajan Louisvillessä Kentuckyssa.
Hubble palasi vuonna 1914 Chicagon yliopistoon opiskelemaan tähtitiedettä Yerkesin observatoriossa, ja hän väitteli tohtoriksi vuonna 1917. Sen jälkeen hänelle tarjottiin paikkaa George Ellery Halelta, Carnegie-instituutin Mount Wilson -observatorion perustajalta ja johtajalta Pasadenan lähellä Kaliforniassa. Ensimmäinen maailmansota kuitenkin syttyi, ja Hubble värväytyi jalkaväkeen ja saavutti nopeasti majurin arvon. Palattuaan Yhdysvaltoihin kesällä 1919 hän aloitti välittömästi työnsä Mount Wilsonilla, jossa hän pysyi kuolemaansa saakka ja josta tuli kaikkien hänen suurten löytöjensä näyttämö.
Hubbllen saapuminen Mount Wilsonille vuonna 1919 osui suurin piirtein samaan aikaan, kun 100-tuumainen Hooker-teleskooppi, joka oli tuolloin maailman suurin teleskooppi, valmistui, ja sen avulla hän pystyi havainnoimaan maailmankaikkeuden ennestään tuntemattomia etäisyyksiä. Vuosina 1922-1923 hän pystyi tunnistamaan kefeidimuuttujia (muuttuvien tähtien luokka, joka on tunnettu siitä, että niiden vaihteluväli ja absoluuttinen valovoima korreloivat läheisesti keskenään, mikä tekee niistä käyttökelpoisia ”standardikynttilöinä” etäisyyksien määrittämisessä) useissa spiraalisumuissa, kuten Andromedan sumussa.
Hänen huolellisesti dokumentoidut havaintonsa, joista hän ilmoitti alkuvuodesta 1925, osoittivat vakuuttavasti, että nämä tähtisumut olivat lähes miljoonan valovuoden päässä, aivan liian kaukana ollakseen osa Linnunrataa, ja että ne olivat itse asiassa kokonaisia galakseja oman galaksimme ulkopuolella. Tuolloin tämä oli vallankumouksellinen ajatus, sillä vallitsevan käsityksen mukaan maailmankaikkeus koostui kokonaan Linnunradasta, ja monet tähtitieteilijät vastustivat sitä kiivaasti, eikä vähiten Harvardin Harlow Shapley, joka sai nimensä mittaamalla Linnunradan kokoa.
Hubble kehitti sen jälkeen yleisimmin käytetyn järjestelmän galaksien luokitteluun ryhmittelemällä ne sen mukaan, miten ne näyttäytyvät valokuvissa, mikä tuli tunnetuksi Hubble-sekvenssinä. Vielä näyttävämpi ja tärkeämpi löytö oli kuitenkin tulossa.
Käyttämällä hiljattain löydettyä galaksien punasiirtymän käsitettä (taantumisnopeuden mittari, joka perustuu ajatukseen, että kohteen lähettämä tai heijastama näkyvä valo siirtyy kohti sähkömagneettisen spektrin vähemmän energistä punaista ääripäätä sen siirtyessä kauemmas havaitsijasta) ja yhdistämällä omia mittauksiaan Vesto Slipherin mittauksiin Hubble ja hänen avustajansa Milton Humason havaitsivat kohteiden etäisyyksien ja niiden punasiirtymien likimääräisen suhteellisuuden. Tämä johti vuonna 1929 ”galaksien etäisyyden lakiin punasiirtymän funktiona”, joka tunnetaan nykyään paremmin Hubblen lakina ja jonka mukaan mitä suurempi on kahden galaksin välinen etäisyys, sitä suurempi on niiden suhteellinen etäisyysnopeus.
Hubblen alkuperäinen arvio laajenemisnopeudesta (vakiotermi hänen yhtälössään, joka liittää galaksien taantumisnopeuden ja niiden etäisyyden toisiinsa ja joka tunnetaan nimellä Hubblen vakio) oli mittausvirheiden vuoksi ehkä kymmenen kertaa liian suuri, ja sen tarkka arvo on edelleen kiistanalainen. Yleinen käsitys laajenevasta maailmankaikkeudesta oli kuitenkin sopusoinnussa Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian yhtälöiden ratkaisujen kanssa laajenevassa homogeenisessa ja isotrooppisessa avaruudessa. Näin ollen se tarjosi ensimmäisen havaintotuen Alexander Friedmannin vuonna 1922 ja Georges Lemaîtren vuonna 1927 teoriassa esittämälle teorialle laajenevasta maailmankaikkeudesta sekä selitykselle maailmankaikkeuden synnystä alkuräjähdyksen avulla.
Albert Einstein, jonka yleisen suhteellisuusteorian yhtälöt näyttivät osoittavan, että maailmankaikkeuden on joko laajeneva tai supistuva, oli ottanut yhtälöihinsä kompensoivan ”kosmologisen vakion” jo vuonna 1917, koska hän ei voinut uskoa, että maailmankaikkeus olisi jotain muuta kuin staattinen ja ääretön. Kun hän sai tietää Hubblen löydöstä, hän ilmoitti, että hänen yhtälöidensä muuttaminen oli hänen elämänsä ”suurin moka”, ja hän oli kiitollinen Hubblelle siitä, että hän oli tehnyt tarpeettomaksi tällaisen tekijän lisäämisen yhtälöihinsä. Einstein kävi Mount Wilsonilla katsomassa teleskooppia ja kiitti henkilökohtaisesti Hubblea siitä, että hän oli pelastanut hänet hulluudelta.
Hubble oli mennyt naimisiin Grace Burken kanssa Pasadenassa vuonna 1924, ja jonkin aikaa 1930- ja 1940-luvuilla Hubblet nauttivat näiden tärkeiden tähtitieteellisten löytöjen tuomasta maineesta. Hubble oli Cambridgen nuoruudestaan lähtien omaksunut brittiläiset tavat ja pukeutumisen, ja hänellä oli taipumus olla turhamainen, teeskentelevä ja rasistinen, mutta hän oli komea, hyväkuntoinen ja vaikuttava yli kaksimetrinen ja hänellä oli miellyttävä keskustelu. Hänestä tuli Charlie Chaplinin, Harpo Marxin, Helen Hayesin, Lillian Gishin ja William Randolph Hearstin henkilökohtainen ystävä sekä Aldous Huxleyn ja tämän vaimon suuri luottamushenkilö.
Toisen maailmansodan aikana, vuosina 1942-1946, hän palveli Yhdysvaltain armeijassa Aberdeen Proving Groundin ballistiikkapäällikkönä, mistä hänelle myönnettiin Legion of Merit. Hän toimi aktiivisesti tähtitieteellisen tutkimuksen parissa kuolemaansa saakka Mount Wilsonin observatoriossa ja Palomarin observatoriossa, jossa hänellä oli keskeinen rooli 200-tuumaisen Hale-teleskoopin suunnittelussa ja rakentamisessa. Kun Hale-teleskooppi valmistui vuonna 1948, Hubble käytti sitä ensimmäisenä.
Pian tämän jälkeen hän sai kuitenkin vakavan sydänkohtauksen, eikä hän enää koskaan jaksanut viettää koko yötä jäätävässä observatoriossa. Hubble kuoli aivoveritulppaan 28. syyskuuta 1953 San Marinossa, Kaliforniassa. Hautajaisia ei järjestetty, eikä hänen vaimonsa Grace koskaan paljastanut, mitä hänen ruumiilleen tapahtui.
Vaikka hänelle myönnettiin Bruce-mitali vuonna 1938, Royal Astronomical Societyn kultainen mitali vuonna 1940 ja ansiomitali erinomaisesta panoksesta ballistiikan tutkimukseen vuonna 1946, Hubble ei tähtitieteilijänä ollut oikeutettu fysiikan Nobel-palkintoon (sääntö, joka aina ärsytti häntä, vaikka sitä muutettiinkin juuri hänen kuolemansa jälkeen). Hän sai kuitenkin postuumisti kunnianosoituksen muilla tavoin, muun muassa nimeämällä asteroidin ja kuun kraatterin ja, mikä tärkeintä, luomalla Hubble-avaruusteleskoopin, joka laukaistiin vuonna 1990 ja joka tarjoaa meille edelleen hämmästyttäviä kuvia syvästä avaruudesta.
Löydä seuraava artikkelimme; Kuka oli Alexander Oparin?