Edwin Hubble

Edwin Powell Hubble (20. november 1889 Marshfield – 28. september 1953) oli ameerika astronoom, Galaktika-välise astronoomia rajaja ja Rahvusliku Teaduste Akadeemia liige.

1920. aastatel tegi ta kaasaegse astronoomia tähtsaimad avastused, mis muutsid astronoomide arusaamu Universumist ja meie kohast sellest igaveseks. Enne Hubble’i avastusi uskus suurem osa astronoome, et Linnutee – rohkem kui 200 miljardist tähest koosnev galaktika, mille läbimõõt on 100 000 valgusaastat ja kuhu kuulub ka Maa koos Päikesesüsteemiga – moodustabki kogu Universumi. 1924. aastal leidis Hubble aga esimesi tõendusi selle kohta, et väljaspool meie galaktikat on olemas veel teisedki galaktikad. Mount Wilsoni observatooriumis tehtud vaatlused näitasid, et kauged ja kahvatud valguspilved Universumi sügavustes on tegelikult terved galaktikad.

Kõige tähtsama avastuse tegi Hubble aga 1929. aastal. Galaktikaid uurides ja liigitades ning nende kiirgusspektreid mõõtes märkas Hubble, et mida kaugemal galaktika maakerast asub, seda kiiremini ta meist eemaldub. Järelikult pidi kogu Universum olema mingil ajal koos ühes punktis, plahvatama ning sestsaadik alates muudkui paisuma. Hubble'i avastused panid aluse Suure Paugu teooriale.

Elulugu
1890. aastal kolis pere Chicagosse, seal läks Hubble ka kooli. Noort Hubble'it võlusid juba lapsena teadus ja müstilised uued maailmad. Ta armastas väga lugeda, eriti Jules Verne'i raamatuid "20 000 ljööd vee all" ja "Saladuslik saar" ning Henry Rider Haggardit. Hubble oli hea õpilane ja veelgi parem atleet. Ta püstitas Illinoisi osariigi kõrgushüppe rekordi.

1906. aastal lõpetas ta kooli ja sai stipendiumi, et minna edasi õppima Chicago Ülikooli. Seal mängis ta korvpalli ja poksis, kuid leidis samuti aega bakalaureusekraadi omandamiseks matemaatikas ja astronoomias.

Pärast ülikooli lõpetamist sai ta stipendiumi Inglismaale Oxfordi Ülikooli, kus ei jätkanud õpinguid aga astronoomias, vaid hoopis õigusteaduses, nagu oli oma surevale isale lubanud.

1913. aastal naasis Hubble USA-sse. Ta töötas kooliõpetaja ja korvpallitreenerina, enne kui asus Louisville'is advokaadina tööle. Aga varsti ta mõistis, et pole advokaadina õnnelik, ning läks Chicago ülikooli. Seal kaitses ta 1917. aastal doktorikraadi astronoomias.

Hubble oli pikk, elegantne ja sportlik.

Ta võttis osa Esimesest maailmasõjast, kus teenis välja ohvitseri auastme.

Pärast Esimest maailmasõda võttis ta 1919. aastal vastu töökoha Mount Wilsoni observatooriumis. Seal pildistas ta tolle aja kõige parema teleskoobiga tähti, udusid ja galaktikaid ning tõestas varsti, et nad paiknevad väljaspool meie Galaktikat.

1924. aastal avastas ta ühe pulseeriva heledusega tähe Andromeeda udus. Kuna selliste tähtede heleduse ja pulsatsiooni sageduse vahel oli avastatud kindel seos (avastaja Henrietta Leavitt), sai Hubble arvutada selle kauguse. Tuli välja, et see paikneb arvatust palju kaugemal ning kuulub ühte teise galaktikasse. Siiani usuti, et väljaspool Linnuteed eksisteerivad ainult Magalhãesi pilved. Universum oli aga palju suurem, kui eeldati.

Hubble hakkas süstematiseerima vaadeldud galaktikaid kuju järgi: korrapäratud, elliptilised, spiraalsed ja varbspiraalsed. Samuti määras ta ära nende kaugused ning uuris nende sisaldust ja valgusmustreid. Just seetõttu tegi ta veel teisegi kaaluka avastuse – galaktikad liiguvad teineteisest eemale kiirusega, mis on võrdeline nende kaugusega. Mida kaugemal galaktikad paiknevad, seda kiiremini need taanduvad. Vaatlused viisid lõpuks Hubble'i seaduse ehk punanihke seaduse formuleerimiseni 1929. aastal.

Hubble'i seadus tõestas, et Universum paisub. Hubble arvutas ka välja, et Suur Pauk toimus 2 miljardit aastat tagasi. Hilisemad arvutused on selle nihutanud aga ajale 13 miljardit aastat tagasi.

Selleks ajaks oli Albert Einstein maailmale juba tutvustanud oma üldrelatiivsusteooriat ning avastanud, et selle järgi pidi Universum kas paisuma või kokku tõmbuma. Võimetu uskuma, mida tema enda võrrand talle rääkis, pani Einstein sinna sisse kosmoloogilise konstandi. Einsteini universum oli staatiline ja liikumatu. Pärast Hubble'i avastusi olevat Einstein aga öelnud, et see oli tema elu kõige suurem eksimus, ning isegi külastas Hubble'it 1931. aastal, et teda tänada.

1934. aastal avaldas Hubble raamatu "Punanihked udukogu spektris".

1942. aastal lahkus Hubble Mount Wilsonist, et teises maailmasõjas natsismi vastu võidelda. Ta tahtis astuda armeesse, kuid mõistis, et saab oma riigi heaks teadlasena rohkem ära teha.

1946. aastal autasustati teda teenetemedaliga. 1948. aastal valiti ta Oxfordi Queens' College'i auliikmeks panuse eest astronoomiasse.

Pärast sõja lõppu jätkas Hubble tööd Mount Wilsonis, kus ta üritas veenda oma tööandjat selles, et on vaja muretseda veel parem teleskoop veelgi kaugemate Universumi alade uurimiseks.

Hubble aitas luua Hale'i teleskoobi, mis pandi üles Palomari observatooriumis. Hubble'il oli au olla esimene, kes sellega tööle hakkas. Kui BBC küsis temalt, mida ta loodab uue teleskoobi abil leida, vastas ta: "Me loodame leida midagi, mida me ei oska oodata."

Hubble jätkas tööd nii Mount Wilsoni kui ka Palomari observatooriumis.

Elu viimastel aastatel üritas ta saavutada astronoomia arvestamist füüsikateaduste hulka, selle asemel, et olla omaette teadus. Ta tegi seda peamiselt selleks, et ka astronoomidel – ka temal endal – oleks võimalus saada pärjatud Nobeli auhinnaga suure panuse eest astrofüüsikasse. Ta võitles selle nimel kaua, kuid üsna tulutult. Lõpuks, 1953. aastal otsustas Nobeli auhinna komitee siiski, et astronoomiatöid hinnatakse füüsikaauhinna kõlvuliseks. See oli aga juba paar kuud pärast Hubble'i surma ning Nobeli auhinda ei anta välja postuumselt.

Edwin Powell Hubble suri peaajutrombi tõttu. Tema abikaasa Grace ei pidanud talle matuseid ega avaldanud kunagi, mida oli teinud Hubble'i maiste jäänustega. Arvatakse, et Hubble'i soov oli kas olla maetud tähistamata hauda või saada tuhastatud.

1961. aastal avaldati postuumselt Hubble'i teine raamat "Hubble'i galaktikate atlas".

Siiani on kuulus Hubble'i ütlemine: "Varustatud viie meelega, uurib inimene Universumi enda ümber ja kutsub seda seiklust teaduseks."

Hubble'i nimi anti ka NASA ja Euroopa Kosmoseagentuuri ESA ühistööna valminud kosmoseteleskoobile, mis pildistab kaugeid tähti, udukogusid ja galaktikaid.

Hubble'i auks on tema järgi nimetatud ka üks 1955. aastal avastatud põhivöö asteroid ning üks 81-kilomeetrise läbimõõduga kraater Kuul.

1999. aastal arvas ameerika ajakiri Time Edwin Powell Hubble'i 20. sajandi 100 kõige suurema mõtleja hulka.

Hubble'i seadus ehk punanihe ja Universumi paisumine

Kui Hubble hakkas süstematiseerima galaktikaid, avastas ta, et galaktikad liiguvad teineteisest eemale kiirusega, mis on võrdeline nende kaugusega. Mida kaugemal galaktikad paiknevad, seda kiiremini kihutavad need eemale.

1929. aastal jõudis ta Hubble'i seaduse ehk punanihke seaduse sõnastamiseni. See kujutab endast empiirilist seadust, mille järgi galaktikate eemaldumiskiirus v on võrdeline nende kaugusega r: v=Hr, kus H on Hubble'i konstant.

Jäädvustades tähevalguse värvilist kujutist, saavad astronoomid teada, kui kiiresti täht liigub. Kui täht liigub vaatlejast eemale, siis on tähelt lähtuvad valguslained väljaveninud. See põhjustab kujutise nihkumist spektri punase otsa poole. Selle niinimetatud punanihke suuruse järgi saab kindlaks teha tähe liikumise kiiruse.

Hubble'i seadus tõestas, et universum paisub. Seda väidet toetas ka Einsteini relatiivsusteooria.

Hubble arvutas ka välja, et Suur Pauk toimus 2 miljardit aastat tagasi. Hilisemad arvutused on selle nihutanud aga ajale 13 miljardit aastat tagasi.

Universumi paisumisest tulenes omakorda Suure Paugu teooria, mille järgi oli terve Universum – määratu hulk energiat – kunagi pakitud kokku ühte punkti, plahvatanud ning sestsaadik alates kogu aeg paisunud.

Teadlastel on aga erinevad arvamused Universumi tuleviku osas. Mõned usuvad, et Universum jätkab paisumist, muutudes suuremaks ja külmemaks. On teada, et kui galaktikad liiguvad laiali, siis ühe galaktika gravitatsioon tõmbab teisi, aeglustades niimoodi paisumist.

Mõned kosmoloogid arvavad, et triljonite aastate pärast gravitatsioon pidurdab galaktikate liikumise täielikult, kuni nende kaugenemine lakkab. Gravitatsioon hakkab siis galaktikaid üksteise poole tagasi tõmbama, Universum tõmbub kokku, kuni kõik on jälle koos ühes punktis. Viimaks laguneb Universum jõuliselt kokku sissepoole suunatud plahvatuses ehk implosioonis, mida kutsutakse Suureks Kollapsiks.

Hubble'i järjestus

Hubble'i järjestuseks kutsutakse Hubble'i poolt 1925. aastal välja töötatud galaktikate klassifitseerimise süsteemi. Oma graafilisele kujutuse tõttu kutsutakse seda ka helihark-diagrammiks.

Hubble'i järjestuses eristatakse galaktikaid esmalt kuju järgi (korrapäratud, elliptilised, spiraalsed ja varbspiraalsed) ning siis individuaalsete omaduste põhjal (näiteks ellipsi kraad või spiraalide arv).

Elliptilised galaktikad sorteeritakse selle järgi, kui lamedad nad taevas paistavad. See ei pruugi ega pea sugugi vastatama galaktika tegelikule morfoloogiale. Siis jagatakse galaktika spiraalid kaheks: tavalisteks ja varbseteks, ning neid liigitatakse veel omakorda harude tiheduse järgi.

Hubble rajas oma klassifikatsiooni selle aja teleskoopidest tehtud fotodele galaktikatest. Ta uskus, et elliptilised galaktikad on galaktikate varased vormid, mis võivad areneda hiljem spiraalseteks galaktikateks. Tänapäeval teadmised näitavad aga, et see võib-olla hoopis vastupidi – elliptilised galaktikad on spiraalsete ja/või korrapäratute galaktikate kokkupõrke tulemus.

Igatahes pole Hubble'i järjestus evolutsiooniline, vaid lihtsalt välimuse ja omaduste järgi klassifitseeriv.

Tunnustus
 1927 – valiti USA Rahvusliku Teaduste Akadeemia liikmeks
 1929 – valiti Ameerika Filosoofiaseltsi liikmeks
 1938 – Bruce'i medal
 1939 – Franklini medal
 1940 – Kuningliku Astronoomiaseltsi kuldmedal

Välislingid

 edwinhubble.com (inglise keeles)

Ameerika Ühendriikide astronoomid
Sündinud 1889
Surnud 1953