ادوین هابل – کاشف انبساط کیهان

ادوین هابل ( ۱ ) ، به تنهایی کیهان شناسی رصدی مدرن را پیش برد. شاید بتوان گفت او بزرگترین ستاره شناس قرن بیستم بود. هابل، پسری روستایی ، محجوب ، با آرزوهای بزرگ و متولد جنگل های مارشفیلد بود. پدر هابل که حقوقدان و کارمند بیمه بود، او را وادار کرد تا شغلی در زمینه حقوق انتخاب کند، ولی هابل در اصل شیفته کتابهای ژول ورن و مسحور عالم ستارگان بود. او آثار کلاسیک علمی- تخیلی مثل بیست هزار فرسنگ زیر دریا و سفر به ماه ژول ورن را با اشتیاق فراوان مطالعه می کرد. به علاوه او بوکسوری ورزیده بود. هابل موفق شد بورسیه تحصیلی معتبر رودز را کسب کند تا در دانشگاه آکسفورد رشته حقوق بخواند. سپس به اخترشناسی روی آورد و از سال ۱۹۱۴ تا ۱۹۱۷ میلادی در رصدخانۀ رکیز مشغول به کار شد.جنگ جهانی اول وقفه ای در کارش پدید آورد و متعاقب آن در رصدخانه و تلسکوپ ماونت ویلسون ( ۲ ) به کمک تلسکوپ صد اینچی به انجام رصدهای آسمانی و پژوهشهای نجومی پرداخت.

Edwin Hubble
در دهۀ سال های ۱۹۲۰ جهان مکانی آسایش بخش بود. تصور شایع بر این بود که کل جهان تنها از کهکشان راه شیری تشکیل شده است، نوار مه آلودی از نور که مانند ردی از شیر، عرض آسمان شب را می پوشاند. وی علاقه خاصی به سحابیها داشت و در سال ۱۹۲۴ میلادی با بزرگترین تلسکوپ آن زمان ستارگان درون کهکشان آندرومدا ( ۳ ) را کشف کرد. از آن پس نیز تحقیقات خود را در این زمینه ادامه داد و ثابت کرد که تعدادی از ستارگان از نوع متغییرهای قیفاووسی هستند.
یک شب هابل هنگام بررسی عکسی از کهکشان مارپیچی آندرومدا، کشف بزرگی را انجام داد. آنچه که هابل در آندرومدا یافت، نوعی ستاره متغیر به نام قیفاووسی بود که البته قبلا به وسیله هنریتا لویت ( ۴ ) شناسایی شده بود. از قبل مشخص بود که نور ستاره بطور منظم با زمان کم و زیاد می شود و زمان لازم برای یک دوره کامل با درخشندگی آن متناسب است. هرچه ستاره درخشنده تر باشد، دوره نوسانات آن طولانی تر خواهد بود. بنابراین تنها با اندازه گیری طول این دوره می توان روشنایی واقعی ستاره را اندازه گرفت و با مقایسه آن با روشنایی ظاهری ستاره در آسمان، فاصله آن را تا زمین تعیین کرد. هابل دوره تناوب این ستاره را اندازه گرفت که در کمال شگفتی معادل فاصله ای برابر میلیونها سال نوری است، یعنی بسیار دورتر از کهکشان راه شیری. ( قطر درخشان کهکشان راه شیری تنها ۱۰۰۰۰۰ سال نوری است. محاسبات بعدی نشان دادند که هابل در حقیقت تخمین نا دقیقی از فاصله آندرومدا ارائه کرده است و این فاصله حدود دو میلیون سال نوری است. ) هابل با استفاده از قانون دوره تناوب- درخشندگی فاصله کهکشان آندرومدا تا زمین را استنتاج کرد و به این ترتیب مطالعه درباره جهان ماورای کهکشان را بنیاد نهاد و برای نخستین بار وجود اجرام سماوی برون کهکشانی را اعلام داشت.

110701عکس تاریخی کهکشان آندرومدا را در گوشه ی کادر تصویر می بینید که دست نوشته های هابل نیز بر روی آن نمایان است. این عکس در کنار ، تصویری که یک تلسکوپ روی زمین و نیز تلسکوپ فضایی هابل تقریبا ۹۰ سال بعد از همین منطقه ی آسمان گرفتند دیده می شود.

در سال ۱۹۳۲ موفق شد تا یک خوشهٔ کروی را در خارج از کهکشان راه شیری و در M31 کشف کند و ثابت کرد که این جرم آسمانی کهکشانی مثل کهکشان ماست او این اجرام را “جهان‌های جزیره ای” نامیده بود. وی در صدد برآمد تا کهکشانها را از روی شکل و از نظر تحول احتمالی طبقه بندی کند. بزرگترین نتیجه ای که از این کار به دست آورد تحلیلی بود که در سال ۱۹۲۹ میلادی درباره سرعتهای دور شدن یا نزدیک شدن آنها و انبساط جهان به عمل آورد.

هابل از طریق مشاهدات خود و بررسی انتقال به سرخ کهکشانها و مقایسهٔ آنها با یکدیگر به این نتیجه رسید که “کهکشان‌های دورتر با سرعت بیشتری در حال دور شدن هستند” این نتیجه را امروز به عنوان “قانون هابل” می‌شناسیم. هابل پس از بررسی ۲۴ کهکشان ، مشاهده کرد همانطور که معادلات اینشتین پیشگویی کرده بودند، هر چه کهکشانها دورتر باشند با سرعت بیشتری از زمین دور می شوند. نسبت بین این دو ( سرعت تقسیم بر فاصله ) تقریبا عددی ثابت بود. این عدد به ثابت هابل ( H ) معروف شد. H مهمترین ثابت در علم کیهان شناسی محسوب می شود، زیرا ثابت هابل نشان می دهد که جهان با چه سرعتی در حال انبساط است. دانشمندان به این فکر افتادند که اگر جهان در حال انبساط باشد، پس احتمالا آغازی دارد. درحقیقت عکس ثابت هابل، می تواند به طور تقریبی در محاسبه عمر جهان به ما کمک کند. به عنوان مثال، نوار ویدئویی ضبط شده از یک انفجار را در نظر بگیرید. در ویدئوی ضبط شده، ذرات ناشی از انفجار را در حال دور شدن از مرکز انفجار می بینیم. به این ترتیب می توانیم سرعت دور شدن ذرات را از مرکز انفجار محاسبه کنیم. ولی از طرف دیگر همچنین می توانیم ویدئو را به عقب باز گردانیم تا لحظه ای که تمام ذرات در یک نقطه متمرکز شوند. از آنجایی را که سرعت انبساط را از قبل می دانیم، می توانیم به عقب بازگشته و زمانی را که در آن انفجار رخ داده است را محاسبه کنیم.

در سال ۱۹۳۱ ، آلبرت اینشتین ( ۵ ) در سفری پربار برای بازدید از رصدخانه مونت ویلسون، ابتدا با هابل ملاقات کرد. او همینکه دریافت جهان واقعا در حال انبساط است، ثابت کیهان شناسی را « بزرگترین اشتباه » خود نامید. ( متاسفانه یک اشتباه از طرفِ فرد برجسته ای مثل اینشتین، برای متزلزل کردن شالوده کیهان شناسی کافی است )
هابل در ۲۸ سپتامبر ۱۹۵۳ در گذشت. به پاس خدمات و تلاشهای علمی ادوین هابل در اخترشناسی و به ویژه کیهان شناسی، ۳۰ سال بعد از مرگش، اولین تلسکوپ فضایی تاریخ را به یاد او “تلسکوپ هابل” نامیدند.

پی نوشت:

۱- Edwin Hubble
۲- Mount Wilson Observatory
۳- Andromeda
۴- Henrietta Swan Leavitt
۵- Albert Einstein

image_pdfimage_print
(9 نفر , میانگین : 4٫78 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=5544

سمیر الله وردی

کارشناس عمران، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فیزیک و تکنولوژی های جدید می باشد و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *