Edwin hubble

Edwin Powell Hubble (20 de noviembre de 1889 - 28 de septiembre de 1953) fue un astrónomo estadounidense. Jugó un papel crucial en el establecimiento de los campos de la astronomía extragaláctica y la cosmología observacional.

Hubble demostró que muchos objetos que antes se pensaba que eran nubes de polvo y gas y se clasificaban como "nebulosas" eran en realidad galaxias más allá de la Vía Láctea. Usó la fuerte relación directa entre la luminosidad y el período de pulsación de una variable cefeida clásica (descubierta en 1908 por Henrietta Swan Leavitt) para escalar distancias galácticas y extragalácticas.

Hubble proporcionó evidencia de que la velocidad de recesión de una galaxia aumenta con su distancia a la Tierra, una propiedad que ahora se conoce como "ley de Hubble", aunque Georges la había propuesto dos años antes. Lemaître. La ley de Hubble implica que el universo se está expandiendo. Una década antes, el astrónomo estadounidense Vesto Slipher había proporcionado la primera evidencia de que la luz de muchas de estas nebulosas estaba fuertemente desplazada hacia el rojo, indicativo de altas velocidades de recesión.

El nombre de Hubble es más ampliamente reconocido por el telescopio espacial Hubble, que recibió su nombre en su honor, con un modelo que se exhibe de manera destacada en su ciudad natal de Marshfield, Missouri.

Vida temprana y educación

Edwin Hubble nació de Virginia Lee Hubble (née James) (1864–1934) y John Powell Hubble, un ejecutivo de seguros, en Marshfield, Missouri, y se mudó a Wheaton, Illinois, en 1900. En su juventud, él se destacó más por su destreza atlética que por sus habilidades intelectuales, aunque obtuvo buenas calificaciones en todas las materias excepto en ortografía. Edwin era un atleta dotado, jugaba béisbol, fútbol y atletismo tanto en la escuela secundaria como en la universidad. Ganó siete primeros lugares y un tercer lugar en una sola competencia de atletismo de la escuela secundaria en 1906 y jugó en una variedad de posiciones en la cancha de baloncesto, desde el centro hasta el escolta. Hubble llevó al equipo de baloncesto de la Universidad de Chicago a su primer título de la Conferencia Big Ten en 1907.

Estudios de grado

Los estudios de Hubble en la Universidad de Chicago se concentraron en matemáticas, astronomía y filosofía, lo que resultó en una licenciatura en ciencias en 1910. Hubble también se convirtió en miembro de la Fraternidad Kappa Sigma. Con una beca Rhodes, pasó tres años en The Queen's College, Oxford, estudiando jurisprudencia en lugar de ciencias (como una promesa a su padre moribundo), y luego agregó estudios en literatura y español, y finalmente obtuvo su maestría. grado.

En 1909, el padre de Hubble se mudó con su familia de Chicago a Shelbyville, Kentucky, para que la familia pudiera vivir en un pequeño pueblo y finalmente se asentaron en las cercanías de Louisville. Su padre murió en el invierno de 1913, mientras Edwin aún estaba en Inglaterra. En el verano siguiente, Edwin regresó a casa para cuidar a su madre, dos hermanas y un hermano menor, junto con su hermano William. La familia se mudó una vez más a Everett Avenue, en el vecindario Highlands de Louisville, para acomodar a Edwin y William.

Hubble también fue un hijo obediente que, a pesar de su intenso interés por la astronomía desde la niñez, accedió a la solicitud de su padre de estudiar derecho, primero en la Universidad de Chicago y luego en Oxford. En este tiempo, también tomó algunos cursos de matemáticas y ciencias. Después de la muerte de su padre en 1913, Edwin regresó al Medio Oeste desde Oxford pero no tenía la motivación para ejercer la abogacía. En cambio, procedió a enseñar español, física y matemáticas en New Albany High School en New Albany, Indiana, donde también entrenó a los niños. equipo de baloncesto. Después de un año de enseñanza en la escuela secundaria, ingresó a la escuela de posgrado con la ayuda de su ex profesor de la Universidad de Chicago para estudiar astronomía en el Observatorio Yerkes de la universidad, donde recibió su Ph.D. en 1917. Su disertación se tituló "Investigaciones fotográficas de nebulosas débiles". En Yerkes, tuvo acceso a uno de los telescopios más poderosos del mundo en ese momento, que tenía un innovador reflector de 24 pulgadas (61 cm).

Estudios de doctorado

La tarjeta de identidad de Hubble en las Fuerzas Expeditivas Americanas.

Después de que Estados Unidos declarara la guerra a Alemania en 1917, Hubble se apresuró a completar su doctorado. disertación para poder unirse al ejército. Hubble se ofreció como voluntario para el Ejército de los Estados Unidos y fue asignado a la recién creada 86.ª División, donde sirvió en el 2.º Batallón, 343 Regimiento de Infantería. Ascendió al rango de Mayor y fue declarado apto para el servicio en el extranjero el 9 de julio de 1918, pero la 86ª División nunca entró en combate. Después del final de la Primera Guerra Mundial, Hubble pasó un año en la Universidad de Cambridge, donde renovó sus estudios de astronomía.

Carrera

En 1919, George Ellery Hale, fundador y director del observatorio, le ofreció al Hubble un puesto de personal en el Observatorio Monte Wilson de la Institución Carnegie para la Ciencia, cerca de Pasadena, California. Hubble permaneció en el personal de Mount Wilson hasta su muerte en 1953. Poco antes de su muerte, Hubble se convirtió en el primer astrónomo en utilizar el telescopio Hale reflector gigante de 200 pulgadas (5,1 m) recién terminado en el Observatorio Palomar cerca de San Diego, California.

Hubble también trabajó como civil para el Ejército de los EE. UU. en Aberdeen Proving Ground en Maryland durante la Segunda Guerra Mundial como Jefe de la rama de balística externa del Laboratorio de investigación de balística durante el cual dirigió un gran volumen de investigación en balística exterior que aumentó la potencia de fuego efectiva de bombas y proyectiles. Su trabajo se vio facilitado por su desarrollo personal de varios equipos para la instrumentación utilizada en balística exterior, siendo el desarrollo más destacado la cámara de reloj de alta velocidad, que hizo posible el estudio de las características de las bombas y proyectiles de baja velocidad en vuelo.. A los resultados de sus estudios se les atribuyó una gran mejora en el diseño, el rendimiento y la eficacia militar de bombas y cohetes. Por su trabajo allí, recibió el premio Legión al Mérito.

Descubrimientos

El universo va más allá de la Vía Láctea

El telescopio de 100 pulgadas (2,5 m) Hooker en el observatorio de Mount Wilson que Hubble solía medir distancias de galaxia y un valor para la tasa de expansión del universo.

La llegada de Edwin Hubble al Observatorio Mount Wilson, California, en 1919 coincidió aproximadamente con la finalización del telescopio Hooker de 100 pulgadas (2,5 m), entonces el más grande del mundo. En ese momento, la visión predominante del cosmos era que el universo consistía en su totalidad en la Vía Láctea.

Usando el Telescopio Hooker en el Monte Wilson, el Hubble identificó las variables cefeidas, una vela estándar descubierta por Henrietta Leavitt. Comparando su luminosidad aparente con su luminosidad intrínseca se obtiene su distancia de la Tierra. Hubble encontró Cefeidas en varias nebulosas, incluidas la Nebulosa de Andrómeda y la Nebulosa del Triángulo. Sus observaciones, realizadas en 1924, demostraron de manera concluyente que estas nebulosas estaban demasiado distantes para ser parte de la Vía Láctea y eran, de hecho, galaxias enteras fuera de la nuestra, por lo que hoy en día ya no se consideran nebulosas.

Esto se planteó por primera vez en 1755, cuando apareció la Historia general de la naturaleza y la teoría de los cielos de Immanuel Kant. Esta hipótesis fue rechazada por muchos en el establecimiento de la astronomía de la época, en particular por Harlow Shapley, con sede en la Universidad de Harvard. A pesar de la oposición, Hubble, entonces un científico de treinta y cinco años, publicó sus hallazgos por primera vez en The New York Times el 23 de noviembre, 1924, luego los presentó a otros astrónomos en la reunión del 1 de enero de 1925 de la Sociedad Astronómica Estadounidense. Los resultados del Hubble para Andrómeda no se publicaron formalmente en una revista científica revisada por pares hasta 1929.

Plan de clasificación de Hubble

Los hallazgos del Hubble cambiaron fundamentalmente la visión científica del universo. Los partidarios afirman que el descubrimiento de nebulosas fuera de nuestra galaxia por parte del Hubble ayudó a allanar el camino para los futuros astrónomos. Aunque algunos de sus colegas más renombrados simplemente se burlaron de sus resultados, Hubble terminó publicando sus hallazgos sobre nebulosas. Este trabajo publicado le valió un premio titulado Premio de la Asociación Estadounidense y quinientos dólares de Burton E. Livingston del Comité de Premios.

Hubble también ideó el sistema más utilizado para clasificar galaxias, agrupándolas según su apariencia en imágenes fotográficas. Ordenó los diferentes grupos de galaxias en lo que se conoció como la secuencia de Hubble.

El corrimiento al rojo aumenta con la distancia

Hubble pasó a estimar las distancias a 24 nebulosas extragalácticas, usando una variedad de métodos. En 1929, Hubble examinó la relación entre estas distancias y sus velocidades radiales determinadas a partir de sus desplazamientos al rojo. Ahora se sabe que sus distancias estimadas son demasiado pequeñas, hasta un factor de aproximadamente 7. Esto se debió a factores como el hecho de que hay dos tipos de variables Cefeidas o la confusión de nubes de gas brillante con estrellas brillantes. Sin embargo, sus distancias eran más o menos proporcionales a las distancias reales, y combinando sus distancias con las mediciones de los corrimientos al rojo de las galaxias por Vesto Slipher y por su asistente Milton L. Humason, encontró una relación aproximadamente lineal entre las distancias de las galaxias. galaxias y sus velocidades radiales (corregidas por el movimiento solar), un descubrimiento que más tarde se conoció como la ley de Hubble.

Esto significaba que cuanto mayor era la distancia entre dos galaxias, mayor era su velocidad relativa de separación. Si se interpreta de esa manera, las mediciones del Hubble en 46 galaxias conducen a un valor para la constante de Hubble de 500 km/s/Mpc, que es mucho más alto que los valores actualmente aceptados de 74 km/s/Mpc (escala de distancia cósmica (método CMB) o 68 km/s/Mpc (método CMB) debido a errores en sus calibraciones de distancia.

Sin embargo, la razón del corrimiento hacia el rojo seguía sin estar clara. Georges Lemaître predijo sobre bases teóricas basadas en las ecuaciones de Einstein para la relatividad general la relación desplazamiento al rojo-distancia, y publicó un apoyo observacional para ello, dos años antes del descubrimiento de la ley de Hubble. Aunque utilizó el término "velocidades" en su artículo (y "velocidades radiales aparentes" en la introducción), más tarde expresó dudas acerca de interpretarlas como velocidades reales. En 1931 escribió una carta al cosmólogo holandés Willem de Sitter expresando su opinión sobre la interpretación teórica de la relación corrimiento al rojo-distancia:

"Sr. Humason y yo somos muy sensibles de su apreciación amable de los papeles sobre velocidades y distancias de nebulosas. Utilizamos las velocidades 'aparentes' para enfatizar las características empíricas de la correlación. La interpretación, creemos, debe dejarse a usted y a los pocos otros que son competentes para discutir el asunto con autoridad."

Hoy, las "velocidades aparentes" en cuestión suelen pensarse como un aumento en la distancia adecuada que se produce debido a la expansión del universo. La luz que viaja a través de una métrica en expansión experimentará un corrimiento al rojo tipo Hubble, un mecanismo algo diferente del efecto Doppler (aunque los dos mecanismos se vuelven descripciones equivalentes relacionadas por una transformación de coordenadas para las galaxias cercanas).

En la década de 1930, Hubble participó en la determinación de la distribución de las galaxias y la curvatura espacial. Estos datos parecían indicar que el universo era plano y homogéneo, pero había una desviación de la planitud en grandes corrimientos al rojo. Según Allan Sandage,

"Hubble creía que sus datos de cuenta daban un resultado más razonable en relación con la curvatura espacial si la corrección de redshift se hacía asumiendo que no se recesión. Al final de sus escritos, mantuvo esta posición, favoreciendo (o al menos manteniendo abierta) el modelo donde no existe una verdadera expansión, y por lo tanto, que el redshift "representa un principio de naturaleza hasta ahora no reconocido".

Había problemas metodológicos con la técnica de sondeo del Hubble que mostraba una desviación de la planitud en grandes desplazamientos al rojo. En particular, la técnica no tuvo en cuenta los cambios en la luminosidad de las galaxias debido a la evolución de las galaxias. Anteriormente, en 1917, Albert Einstein descubrió que su teoría de la relatividad general recién desarrollada indicaba que el universo debe estar expandiéndose o contrayéndose. Incapaz de creer lo que le decían sus propias ecuaciones, Einstein introdujo una constante cosmológica (un "factor fudge") en las ecuaciones para evitar este "problema". Cuando Einstein se enteró de los desplazamientos al rojo del Hubble, inmediatamente se dio cuenta de que la expansión predicha por la relatividad general debe ser real, y más tarde dijo que cambiar sus ecuaciones fue "el mayor error de [su] vida". " De hecho, aparentemente Einstein visitó una vez al Hubble y trató de convencerlo de que el universo se estaba expandiendo.

Hubble también descubrió el asteroide 1373 Cincinnati el 30 de agosto de 1935. En 1936 escribió El enfoque observacional de la cosmología y El reino de las nebulosas, que explicaba sus enfoques para astronomía extragaláctica y su visión de la historia del sujeto.

En diciembre de 1941, Hubble informó a la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia que los resultados de un estudio de seis años con el telescopio Mt. Wilson no respaldaban la teoría del universo en expansión. Según un artículo de Los Angeles Times que informa sobre los comentarios del Hubble, "las nebulosas no podrían estar distribuidas de manera uniforme, como muestra el telescopio, y aun así se ajustan a la idea de la explosión". Las explicaciones que intentan eludir lo que ve el gran telescopio, dijo, no logran sostenerse. La explosión, por ejemplo, tendría que haber comenzado mucho después de la creación de la tierra, y posiblemente incluso después de que apareciera aquí la primera vida." (La estimación de Hubble de lo que ahora llamamos la constante de Hubble situaría el Big Bang hace solo 2 mil millones de años).

Vida privada

El Hubble se casó con Grace Lillian (Burke) Leib (1889–1980), hija de John Patrick y Luella (Kepford) Burke, el 26 de febrero de 1924.

Hubble fue criado como cristiano protestante, pero algunas de sus declaraciones posteriores sugieren incertidumbre.

Problemas de salud y muerte

Hubble sufrió un infarto en julio de 1949 mientras estaba de vacaciones en Colorado. Su esposa lo cuidó y continuó con una dieta y un horario de trabajo modificados. Murió de trombosis cerebral (un coágulo de sangre en el cerebro) el 28 de septiembre de 1953 en San Marino, California. No se celebró ningún funeral para él y su esposa nunca reveló el lugar de su entierro.

Controversias

Acusaciones sobre la prioridad de Lemaître

En 2011, la revista Nature informó afirmaciones de que Hubble había desempeñado un papel en la redacción de partes clave de la traducción del artículo de 1927 de Lemaître, que establecía lo que ahora se llama la Ley de Hubble y también dio evidencia observacional de ello. Los historiadores citados en el artículo se mostraron escépticos de que las redacciones fueran parte de una campaña para garantizar que Hubble mantuviera la prioridad. Sin embargo, el astrónomo observacional Sidney van den Bergh publicó un artículo en el que sugiere que si bien las omisiones pueden haber sido hechas por un traductor, aún pueden haber sido deliberadas.

En noviembre de 2011, el astrónomo Mario Livio informó en Nature que los documentos en el archivo de Lemaître demostraban que la redacción había sido realizada por el propio Lemaître, quien aparentemente vio poco sentido en incluir contenido científico que Hubble ya había informado. Esto, sin embargo, no resta valor al hecho de que Lemaître publicó en francés, sin tales omisiones, dos años antes que Hubble.

Intento de obtención del Premio Nobel

En ese momento, el Premio Nobel de Física no reconocía el trabajo realizado en astronomía. Hubble pasó gran parte de la última parte de su carrera tratando de que la astronomía se considerara un área de la física, en lugar de ser su propia ciencia. Hizo esto en gran parte para que los astrónomos, incluido él mismo, pudieran ser reconocidos por el Comité del Premio Nobel por sus valiosas contribuciones a la astrofísica. Esta campaña no tuvo éxito en vida del Hubble, pero poco después de su muerte, el Comité del Premio Nobel decidió que el trabajo astronómico sería elegible para el premio de física. Sin embargo, el premio no es uno que pueda otorgarse a título póstumo.

Honores

Premios

• Premio Newcomb Cleveland en 1924;
• Bruce Medal en 1938;
• Franklin Medal en 1939;
• Medalla de oro de la Royal Astronomical Society en 1940;
• Legión del Mérito por la contribución destacada a la investigación balística en 1946;

Tocayos

• Asteroid 2069 Hubble;
• El cráter Hubble en la Luna;
• Telescopio espacial Hubble orbitante;
• Edwin P. Hubble Planetarium, ubicado en el Edward R. Murrow High School, Brooklyn, NY;
• Edwin Hubble Highway, el tramo de la interestatal 44 pasando por su lugar de nacimiento de Marshfield, Missouri;
• Hubble Middle School, una escuela pública en Wheaton, Illinois, donde vivió de 11 años y arriba.

Sello

El 6 de marzo de 2008, el Servicio Postal de los Estados Unidos emitió una estampilla de 41 centavos en honor al Hubble en una hoja titulada "Científicos estadounidenses" diseñado por el artista Victor Stabin. Su cita dice:

A menudo llamado "pioneer de las estrellas distantes", el astrónomo Edwin Hubble (1889-1953) jugó un papel fundamental en descifrar la vasta y compleja naturaleza del universo. Sus meticulosos estudios de nebulosas espirales demostraron la existencia de galaxias distintas de nuestra Vía Láctea. Si no hubiera muerto de repente en 1953, Hubble habría ganado el Premio Nobel de Física de ese año.

(Tenga en cuenta que la afirmación de que habría ganado el Premio Nobel en 1953 probablemente sea falsa, aunque fue nominado para el premio ese año).

Los otros científicos de "Científicos estadounidenses" la hoja incluye a Gerty Cori, bioquímica; Linus Pauling, químico, y John Bardeen, físico.

Otras apariciones notables

• Hall of Famous Missourians 2003
• 2008 "American Scientists" serie de sellos estadounidenses, $0.41.
• 2017 Indiana Basketball Salón de la fama

En la cultura popular

En el documental de 1980 Cosmos: A Personal Voyage del astrónomo Carl Sagan, la vida y el trabajo del Hubble se retratan en la pantalla en el episodio 10: "The Edge of Forever".

La obra El cumpleaños de la creación, escrita por el físico de Cornell Hasan Padamsee, cuenta la historia de vida del Hubble.