Edwin Hubble: amerikansk astronom bakom Hubbles lag och universums expansion

Edwin Hubble, amerikansk astronom som upptäckte galaxer och formulerade Hubbles lag — läs om hans banbrytande bevis för universums expansion och astronomins historia.

Edwin Powell Hubble (20 november 1889-28 september 1953) var en amerikansk astronom. Hubbles upptäckter förändrade den vetenskapliga synen på universum.

År 1925 visade han att det finns galaxer utanför vår egen, Vintergatan. Han utvecklade också en metod för att klassificera galaxer.

Sedan bevisade han att galaxerna rörde sig bort från varandra. Hubble fann att graden av dopplereffekt (rödförskjutning) från en galax ökade i proportion till dess avstånd från jorden. Dopplereffekten är förändringen i tonhöjd eller färg när ett föremål eller ljud kommer in (högre tonhöjd, ljusare färg) eller rör sig bort (lägre och mörkare). Rödförskjutning observeras i ljusspektrumet.

1929 formulerade Hubble det som kallas Hubbles lag. Lagen säger att ju större avståndet mellan två galaxer är, desto större är deras relativa separationshastighet. Georges Lemaître, en belgisk präst och astronom, hade publicerat idén två år tidigare i en obskyr tidskrift. Trots detta bär idén Hubbles namn än i dag.

I dag förstår man galaxernas "skenbara hastigheter" som en ökning av det egentliga avståndet som uppstår på grund av rymdens expansion. Ljus som färdas genom en utspänd rymd upplever en rödförskjutning av Hubble-typ.

Detta arbete bidrog till att fastställa att universum expanderar. Vissa har felaktigt sagt att Hubble upptäckte Dopplerförskjutningen i galaxernas spektrum, men detta hade redan tidigare observerats av Vesto Slipher, vars data Hubble använde.

Hubble Space Telescope har fått sitt namn efter Hubble.

Biografi i korthet

Hubble föddes i Marshfield, Missouri och växte upp i en tid då astronomin snabbt utvecklades. Han studerade vid University of Chicago och fortsatte som Rhodes-stipendiat vid Oxford. Efter sin utbildning tjänstgjorde han i första världskriget och återvände därefter till astronomin. Under större delen av sin karriär arbetade han vid Mount Wilson Observatory i Kalifornien, där han utnyttjade den kraftfulla 100-tums (2,5 m) Hooker-teleskopet—ett instrument som gjorde det möjligt att observera svaga stjärnor och galaxer på långt större avstånd än tidigare.

Vetenskapliga upptäckter och metoder

Hubbles genombrott byggde delvis på noggranna observationer av variabla stjärnor, särskilt Cepheid-variabler. Genom att identifiera Cepheider i "spiralnebulosor" (som Andromedagalaxen) kunde han beräkna deras absoluta ljusstyrka och därigenom deras avstånd. Dessa mätningar visade att vissa nebulosor låg långt utanför vår egen Vintergatan, vilket bekräftade att de var separata galaxer och inte bara gas- och dammmoln i vår galax.

År 1926 presenterade Hubble också en enkel men inflytelserik taxonomi för galaxer—den så kallade Hubble-sekvensen eller "tuning-fork"-diagrammet—som delar in galaxer i elliptiska, spiralformade och linsformade typer, samt senare underavdelningar som normala och stavspiraler (barred spirals). Denna klassificering används än i dag, om än i modifierade former.

Hubbles lag och kosmologisk betydelse

Hubbles empiriska samband mellan galaxernas rödförskjutning och deras avstånd formulerades tydligt i en artikel 1929 och brukar kallas Hubbles lag. Lagen uttrycks ofta som v = H0 × d, där v är recessionhastigheten, d är avståndet och H0 är Hubblekonstanten. Hubbles första uppskattning gav ett relativt högt värde på H0; senare arbete och bättre kalibreringar har sänkt detta värde avsevärt.

Idén att universum expanderar fanns redan teoretiskt i arbeten av forskare som Georges Lemaître, och observationer av rödförskjutningar hade inletts av Vesto Slipher. Hubble kombinerade avståndsmätningar med hastighetsdata (från egna och andras mätningar) för att visa sambandets existens. I modern kosmologi tolkas dessa rödförskjutningar inte enbart som klassisk Dopplereffekt utan i första hand som kosmologisk rödförskjutning: ljus förlängs när rymden mellan avsändare och observatör expanderar.

Värdet på Hubblekonstanten har sedan dess blivit en central parameter i kosmologin. Moderna mätningar med olika metoder (bakgrundsstrålningens analys, supernovor, Cepheider och andra standardljus) ger något olika värden, och denna skillnad—känd som "Hubble-tensionen"—är idag en aktiv forskningsfråga. Typiska samtida uppskattningar ligger i intervallet cirka 67–74 km s⁻¹ Mpc⁻¹, beroende på mätmetod.

Kritik, erkännande och eftermäle

Hubble hyllas för sin förmåga att kombinera observationer och göra koncisa empiriska samband. Samtidigt finns historiska diskussioner om kreditfördelning: Vesto Slipher hade mätt många av galaxernas radiala hastigheter innan Hubble, och Georges Lemaître publicerade redan 1927 en teoretisk och observationalt underbyggd beskrivning av universums expansion. Hubble citerade inte alltid dessa föregångare i sina tidiga artiklar, vilket lett till debatt bland historiker om hur upptäckternas ära fördelats.

Hubbles namn lever vidare i form av Hubble Space Telescope, som sköts upp 1990 och revolutionerat modern astronomi genom att leverera högupplösta bilder och data utan atmosfärisk störning. Hubble anses vara en av 1900-talets mest inflytelserika astronomer, och hans arbete lade grunden för den moderna kosmologiska förståelsen av ett dynamiskt, expanderande universum.

Sammanfattning: Edwin Hubble fastställde att många av de "spiralnebulosor" som tidigare diskuterats var självständiga galaxer, utvecklade en enkel galaxklassifikation och visade genom observationer ett samband mellan avstånd och rödförskjutning som ligger bakom begreppet universums expansion. Hans arbete kombinerade observationella genombrott med teoretiska insikter som blev centrala för modern kosmologi.

Frågor och svar

Fråga: Vem var Edwin Powell Hubble?

F: När föddes han och när dog han?

F: Vad är hans arv?

F: Vilken typ av forskning bedrev han?

F: Var arbetade han?

F: Vilka utmärkelser har han fått för sitt arbete?

Sök med bokstav