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Cómo Edwin Hubble se convirtió en el mejor astrónomo del siglo XX

Cuando las grandes mentes de la ciencia se reunieron en el Museo Nacional de los Estados Unidos (ahora conocido como Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian) el 26 de abril de 1920, el universo estaba en juego. O al menos el tamaño, de todos modos. En los círculos científicos, se conocía como el Gran Debate, y aunque no lo sabían en ese momento, los gigantes de la astronomía Harlow Shapley y Heber Curtis, los dos hombres que vinieron a Washington, DC, para presentar sus teorías, estaban a punto para que el trabajo de sus vidas sea eclipsado por Edwin Hubble, un joven que pronto sería conocido como el mejor astrónomo desde Galileo Galilei.

Harlow Shapley llegó del Observatorio Mount Wilson, cerca de Pasadena, hogar del dispositivo de observación más poderoso del mundo: el Telescopio Hooker de 100 pulgadas. Un californiano que había estudiado en Princeton, Shapley llegó al Gran Debate para promover su creencia de que todas las nebulosas espirales observables (ahora reconocidas como galaxias) eran simplemente nubes de gas distantes, y contenidas dentro de una gran galaxia, la Vía Láctea.

Edwin Hubble Edwin Hubble (Wikipedia)

Por otro lado, Curtis, investigador en el Observatorio Lick cerca de San José y luego director del Observatorio Allegheny en Pittsburgh, creía que las nebulosas espirales existían lejos de la Vía Láctea. De hecho, se refirió a ellos como "universos insulares", y estimó que se parecían mucho a la Vía Láctea en tamaño y forma.

Después de presentarse sus respectivas ideas por adelantado, los dos astrónomos ingresaron al auditorio esa noche y entablaron un animado debate formal sobre "La Escala del Universo". En esencia, no estuvieron de acuerdo en "al menos 14 cuestiones astronómicas". con Curtis argumentando que el sol estaba en el centro de lo que él creía que era una galaxia de la Vía Láctea relativamente pequeña en un mar de galaxias. Shapley mantuvo su posición de que el universo comprendía una galaxia, la Vía Láctea, pero que era mucho más grande de lo que Curtis o cualquier otra persona había supuesto, y que el sol no estaba cerca de su centro.

Cada hombre creía que su argumento había llevado el día. Si bien no había duda de que Curtis era el profesor más experimentado y dinámico, el Observatorio de la Universidad de Harvard pronto contrataría a Shapley como su nuevo director, reemplazando al recientemente fallecido Edward Charles Pickering. Resultó que ambos hombres habían entendido correctamente sus teorías, en parte.

De vuelta en California, un astrónomo investigador de 30 años, Edwin Hubble, había tomado recientemente un puesto de personal en el Observatorio Mount Wilson, donde trabajó junto a Shapley. Hubble nació en Missouri en 1889, hijo de un agente de seguros, pero a fines de siglo su familia se mudó a Chicago, donde estudió en la Universidad de Chicago. Una estrella en varios deportes, Hubble ganó una beca Rhodes y estudió en Oxford. Aunque le prometió a su padre que se convertiría en abogado, regresó a Indiana para enseñar español y física en la escuela secundaria (y entrenador de baloncesto). Pero seguía fascinado por la astronomía, y cuando su padre murió, en 1913, el joven académico decidió obtener un doctorado en el estudio de las estrellas en el Observatorio Yerkes de la Universidad de Chicago.

Completó su disertación ("Investigaciones fotográficas de nebulosas débiles) y recibió su doctorado en 1917, poco antes de alistarse en el ejército de los Estados Unidos durante la Primera Guerra Mundial. Se diría que mientras estaba en Francia, enseñó a los soldados a marchar de noche navegando por las estrellas. Cuando regresó a los Estados Unidos, Hubble fue contratado por George Ellery Hale, el director del Observatorio Mount Wilson, donde se dedicó a observar y fotografiar estrellas que se creían ubicadas en la nebulosa de Andrómeda dentro de la Vía Láctea.

En octubre de 1923, Hubble estaba examinando fotografías que había tomado de la nebulosa de Andrómeda con el Telescopio Hooker cuando se dio cuenta de que podría haber identificado una variable Cefeida, una estrella extremadamente luminosa. Hubble pensó que con el tiempo podría calcular su brillo. Y al hacerlo, podría medir con precisión su distancia.

Durante meses, Hubble se centró en la estrella que calificó como "VAR!" En la ahora famosa fotografía. Podía determinar por el brillo variable e intrínseco de la estrella que era 7, 000 veces más brillante que el sol, y de acuerdo con sus cálculos, tendría que estar a 900, 000 años luz de distancia. Tal distancia borró incluso la teoría de Shapley sobre el tamaño del universo, que estimó en 300, 000 años luz de diámetro. (Curtis creía que era diez veces más pequeño que eso).

Harlow Shapley Harlow Shapley (Wikipedia)

Las implicaciones de una estrella a casi un millón de años luz de distancia eran obvias, pero Shapley rápidamente descartó el trabajo de su antiguo colega como "ciencia basura". Pero Hubble continuó fotografiando cientos de nebulosas, demostrando un método para clasificarlas por forma, luz y distancia., que luego presentó a la Unión Astronómica Internacional.

En esencia, se le atribuyó ser el primer astrónomo en demostrar que las nebulosas que había observado no eran nubes de gas ni estrellas distantes en la Vía Láctea. Él demostró que eran galaxias, y que había innumerables números de ellas más allá de la Vía Láctea.

Hubble le escribió a Shapley una carta y presentó sus hallazgos en detalle. Después de leerlo, Shapley se dirigió a un estudiante graduado y le dio el comentario por el que se haría famoso: "Aquí está la carta que ha destruido mi universo".

Montaje del telescopio Hooker de 100 pulgadas. Montaje del telescopio Hooker de 100 pulgadas. (Wikipedia)

Edwin Hubble continuaría midiendo la distancia y la velocidad de los objetos en el espacio profundo, y en 1929, publicó sus hallazgos, que condujeron a la "Ley de Hubble" y la comprensión ampliamente aceptada de que el universo se está expandiendo. Albert Einstein, en su teoría de la relatividad general, produjo ecuaciones que mostraban que el universo se estaba expandiendo o contrayendo, pero adivinó esas conclusiones y las modificó para que coincidieran con el pensamiento científico ampliamente aceptado de la época: el de un universo estacionario. (Más tarde calificó la decisión de enmendar la ecuación como "el mayor error" de su vida). Einstein finalmente visitó a Hubble y le agradeció el apoyo que sus hallazgos en Mount Wilson dieron a su teoría de la relatividad.

Edwin Hubble continuó trabajando en el Observatorio Mount Wilson hasta que murió de un coágulo de sangre en su cerebro en 1953. Tenía 63 años. Cuarenta años más tarde, la NASA rindió homenaje al astrónomo al nombrar el Telescopio Espacial Hubble en su honor, que ha producido innumerables imágenes de galaxias distantes en un universo en expansión, tal como lo había descubierto.

La gran nebulosa de Andrómeda, fotografiada en 1899. La gran nebulosa de Andrómeda, fotografiada en 1899. (Wikipedia)

Fuentes

Artículos: "La estrella que cambió el universo brilla en la foto del Hubble", por Clara Moskowitz, Space.com, 23 de mayo de 2011, http://www.space.com/11761-historic-star-variable-hubble-telescope-photo -aas218.html. "The 1920 Shapley-Curtis Discussion: Background, Issues, and Aftermath", por Virginia Trimble, Publications of the Astronomical Society of the Pacific, v. 107, diciembre de 1995. http://adsbit.harvard.edu/cgi-bin / nph-iarticle_query? 1995PASP% 2E% 2E107% 2E1133T “El 'Gran debate': lo que realmente sucedió”, por Michael A. Hoskin, Journal for the History of Astronomy, 7, 169-182, 1976, http: // apod .nasa.gov / diamond_jubilee / 1920 / cs_real.html "El gran debate: obituario de Harlow Shapley", de Z. Kopal, Nature, vol. 240, 1972, http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/shapley_obit.html. “Por qué fue importante el 'Gran debate'”, http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/cs_why.html. "1929: Edwin Hubble descubre que el universo se está expandiendo", Observatorios de la Carnegie Institution for Science, http://cosmology.carnegiescience.edu/timeline/1929. "El gran debate sobre el tamaño del universo", Ideas of Cosmology, http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/great-debate.htm.

Libros: Marianne J. Dyson, Space and Astronomy: Decade by Decade, Facts on File, 2007. Chris Impey, How It Began: A Time-Traveler's Guide to the Universe, WW Norton & Company, 2012.

Cómo Edwin Hubble se convirtió en el mejor astrónomo del siglo XX