إدوين هابل
السيرة الشخصية > الاكتشافات

كانت أبحاث هابل الأولى عن تكوين المجرات بواسطة مقراب الستين بوصة في جبل ويلسون قد حفزته إلى طرح نظام تصنيفي يميز السدم المجرية من غير المجرية. فاكتشف العديد من السدم الكوكبية الجديدة والنجوم المتغيرة، ولكن أهم نتيجة لأبحاثه المبكرة هي المتعلقة بأصل الإشعاع الآتي من السدم المجرية المنتشرة، ولكن ما إن أصبح مقراب المئة بوصة جاهزا حتى بدأ هابل بإجراء بحث مركز مجهد لتحديد طبيعة السدم الواقعة خارج درب التبانة وتركيبها.
لم تكن لدى علماء الفلك آنذاك طريقة لحساب عمر الكون، ولم يكونوا واثقين من وجود أي شيء أبعد من مجرة درب التبانة (أو الطريق اللبني) الذي تكوّن المجموعة الشمسية جزءا منه، ولكن هابل اكتشف في عام 1924 أن هناك المزيد من المجرات (فهناك في الحقيقة المليارات من المجرات), حيث أثبت أن الكون يتمدد مع الوقت بقيمة ثابتة، وهذا ما تقول به أهم نظريات نشأة الكون وهي نظرية الانفجار العظيم، حيث صححت صورة الكون الساكن ذي الحجم المحدود المستقر.
بينما كان اكتشاف هابل الأول هو نجم متغير من النوع القيفاوي (السيفيد Cepheid)، في السديم M31 في تصنيف ميسييه (Messier) مفيدا جدا لجهوده التالية في رسم خريطه الكون المرئي إذ يمكن استخدام هذا النجم المتغير في تعيين أبعاد السدم الخارجية عن الأرض. وقد قدر هابل فعلا بعد دراسة الصور الفوتوغرافية لعدد من النجوم القيفاوية المتغيرة، أن السديم M31 يقع على بعد يقرب من مليون سنة ضوئية خارج مجرة درب التبانة وأنه بالتالي جزيرة كونية منعزلة. 

وبذلك أثبت الإعلان الرسمي عن اكتشاف هابل عام 1942 الصورة الجديدة لالكون ، وهو أنه مؤلف من مجموعة من مئات الملايين من هذه الجزر الكونية وكان النقاش الحاد قد قسم الفلكيين فبعضهم كان يجادل لصالح كون فيه العديد من الجزر الكونية والآخرون يؤكدون أن درب التبانة هو المجموعة النجمية الوحيدة في الفضاء التي لها شأن غير أنه بتطوير الأدوات الجديدة كالمقراب العاكس ذي المئة بوصة في جبل ويلسون تبين بوضوح أن وجهة نظر الفئة الأولى هي الصحيحية.
شهرة «هابل» أتت من كونه أول من اكتشف أن مجرة أندروميدا (بالتصنيف الفلكي M31) تقع خارج مجرتنا ولا تتبعنا وبأنها مجرة مستقلة عن مجرتنا تماما ً. وقد استغل هابل ظاهرة الانزياح الأحمر لطيف المجرات على أنه ظاهرة دوبلر ووجد أن الانزياح الأحمر يتزايد بتزايد بعد المجرات عن الأرض. وهذا معناه أن المجرات ليست ثابتة في الكون، بل كلها يتحرك ويبتعد عنا. بذلك أثبت أن المجرات تتباعد عن بعضها البعض بسرعة متناسبة مع ابتعادها، وسميت هذه العلاقة بقانون هابل سنة 1929. هذا القانون ساهم كثيراً في اعتماد نظرية الانفجار الكبير.
يقدر معامل هابل لتمدد الكون 71 كيلومتر في الثانية لكل 1 ميجابارسيك، حيث 1 بارزيك = 3 و 3 ملايين سنة ضوئية.
باستخدام معامل هابل استطاع العلماء تقدير عمر الكون منذ الانفجار العظيم ب 13 إلى 5 و 14 بليون سنة.
وفي عام 1925 كشف هابل النقاب عن مخططه في تصنيف المجرات فظل هذا التصنيف الدليل المعياري للتكوينات المجرية. وقد بينت أبحاث هابل أن لمعظم المجرات درجة من التناظر الدوراني، ولذلك قسم جميع المجرات إلى صنفين المنتظمة وغير المنتظمة، وفيما بعد قسم المنتظمة إلى فئة الحلزونية وفئة الإهليلجية. وهكذا أفاد مخطط تصنيف هابل في إيجاد نظام ذي شأن في ذلك التشوش الذي أحبط الجهود السابقة التي بذلت لفهم بنية المجرات.
وبعد أن أثبت هابل أن المجرة هي وحدة الكون الأساسية وقدم قائمة مقبولة عالميا بأنواع المجرات، راح يبحث عن منهج موثوق لحساب الأبعاد حتى طرف الكون المرصود، فعاد في البدء إلى نجومة القيفاوية المتغيرة الموثوقة التي مكنته من توسيع دائرة مسافات المجرات الخارجية إلى مسافة تبلغ نحو 6 ملايين سنة ضوئية فقط، ولكنه اعتمد في السنوات القليلة التالية على شدة ضياء العناقيد المجرية لكي يقيس المسافات ووسع الكون المرصود توسيعا كبيرا إلى مسافة تقرب من ربع مليار سنة ضوئية.
وقد هيأت بحوث هابل هذه في أبعاد المجرات الفرصة لأعظم إنجازاته ونعني به قانون تناسب المسافات بين المجرات مع سرعتها في اتجاه هذة المسافات، إذ بين عمله السابق أنه كلما بعدت المجرات عن درب التبانه إزدادت سرعة ابتعادها عنا. وقد قدر هابل أن السرعة تزداد بمعدل يقرب من 16 كيلومتر في الثانية لكل مسافة مليون سنة ضوئية. ثم كشفت أبحاث تالية أن هذة العلاقة بدت صحيحة حتى مسافة تقرب من 100 مليون سنة ضوئية. 

ولكن الأهم من ذلك كله هو أن اكتشاف هذه الحقيقة وهي أن المجرات تتحرك مبتعدة إحداها عن الآخرى بسرعة متزايدة باستمرار يفوق كل اكتشاف فلكي أتي بعد طرح الفلكي البولندي نيكولاس كوبرنيكوس لنظريته بأن الأرض تدور حول الشمس، لأن ثابت هابل يثبت أن الكون كيان ديناميكي وليس مجموعة ساكنة من النجوم كما تصور معظم العلماء من الإيطالي جاليليو حتى آينشتاين. كذلك أدى هذا الاكتشاف إلى ثابت هابل الفلكي الذي هو نسبة سرعة ابتعاد المجرة إلى بعدها عنا، أما أبعاده فهي مقلوب الزمن فمقلوب ثابت هابل هو عمر الكون وهو يقرب بحسب تقدير هابل الأولي من ملياري سنة.
t_{H}\equiv {1 \over H_{0}}={1 \over 67.8{\textrm {km/(sMpc)}}}=4.55\cdot 10^{17}{\textrm {s}}
14.4 مليار سنة  t_{H}\equiv {1 \over H_{0}}=
وفي الثلاثينات تفرغ هابل للعمل على رسم خريطة لتوزيع المجرات في الكون المرصود وبحث ديناميكية دوران المجرات الحلزونية الأذرع ، كما انهمك في جدل محتدم مع عدد من علماء الكونيات النظريين بشأن التفسير المناسب لإنزياح طيف الضوء الوارد من المجرات الهاربة نحو الأحمر إذ أن هابل كان يشعر بأن قياسات هذا الانزياح لم تكن جديرة بالثقة بسبب الإحكام الذي يجب القيام به لمعادلة نقصان طاقة الضوء الوارد من المجرات المرصودة، فهذا النقصان يجعل الضوء أكثر وهنا مما يمكن أن يكون، وبذلك رفض هابل بأن يفسر انزياح طيف الضوء الأحمر بأن يدل على ابتعاد المجرات عنا بسرعة أقل من سرعة الضوء. وفي عام 1936 إستنتج أن المجرات في حقيقة الأمر ساكنة وعندئذ هوجم هذا الإستنتاج من نظريين عديدين مع أن أعمال هابل الرصدية لم تلق اعتراضا.