پیروزی ادوین هابل در مناظره بزرگ
یک قرن پیش دیدگاه ما درباره وسعت کیهان تغییر کرد. پیشرفت‌های نجوم به مناظره‌های مهمی بر سر اندازه کهکشان راه‌شیری و وجود کهکشان‌های دیگر در اخترشناسی منجر شد.
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، یک قرن پیش در چنین ایامی، ستاره‌شناسی جسورانه کشفی را فاش کرد که دیدگاه ما را نسبت به فواصل کیهانی و ماهیت کهکشان‌ها تغییر داد.
در اوایل قرن بیستم و 400 سال پس از کشف چهار قمر سیاره مشتری توسط گالیله و تأیید جنجالی نظریه خورشیدمرکزی کوپرنیک توسط وی، دنیای اخترشناسی روزگار آرامی را سپری می‌کرد. در اوایل سالهای 1900، اخترشناسان در مورد اینکه آیا جهان فقط شامل کهکشان راه‌شیری است یا سحابی‌های مارپیچی موسوم به «جهانهای جزیره‌ای» نیز وجود دارند، اختلاف نظر داشتند. تا آن زمان شواهدی مبنی بر اثبات یکی از این دیدگاه‌ها یافت نشده بود.
ستارگان خاص لیویت
در سال 1912، ادوارد پیکرینگ، مدیر رصدخانه هاروارد، گزارشی ازدستیارش به نام هنریتا سوان لیویت در رصدخانه منتشر کرد. عنوان مقاله «دوره‌های 25 ستاره متغیر در ابر ماژلانی کوچک» بود که مسیر درک ما از جهان را تغییر داد. متغیرهای قیفاووسی و نمودار دوره-درخشندگی در حدود ۱۰۰ سال پیش به دنبال کارهای خانم «هنریتا سوان لویت» به جهان اخترشناسی معرفی شدند.
لیویت که یک اخترشناس ناشنوا بود، ویژگی منحصر به فردی از ستاره‌های متغیر قیفاووسی کشف کرد. متغییرهای قیفاووسی نوعی از ستارگان تپنده هستند که روشنایی آن‌ها به طور متناوب تغییر می کند. ارتباط مستقیم و مستحکمی بین درخشندگی متغیر قیفاووسی و دوره تناوب تپش آن وجود دارد؛ هر چه ستاره درخشان‌تر باشد، کندتر چشمک می‌زند.
این کشف مهم بدان معنا بود که می‌توان فرمولی برای نمایش رابطه دوره-درخشندگی این ستارگان با فاصله آن‌ها از زمین ایجاد کرد. در نتیجه ستاره‌شناسان توانستند اقدام به اندازه‌گیری وسعت کیهان کنند.
یک سال بعد، دو اخترشناس به نام‌های اینار هرتس‌اشپرونگ و هنری نوریس راسل به طور مستقل نشان دادند که چگونه ستارگان قیفاووسی - که نام خود را از نمونه اولیه، دلتا قیفاووس – گرفته‌اند، می‌توانند برای تعیین فواصل نسبی در فضا مورد استفاده قرار گیرند.
هارلو شپلی نظریه کوپرنیک را به روز کرد
در همین حال، در سال 1914، ستاره‌شناسی به نام هارلو شپلی کار خود را در رصدخانه ویلسون در نزدیکی لس‌آنجلس آغاز کرد. علاقه شپلی به مطالعه کهکشان راه‌شیری بود. او با استفاده از تلسکوپ بازتابی 60 اینچی و به کمک متغیرهای قیفاووسی در 69 خوشه کروی شناخته شده، به محاسبه اندازه و شکل خوشه‌ها پرداخت.
در سال 1918، شپلی از یافته‌های لیویت و هرتس‌اشپرونگ استفاده کرد و به این نتیجه رسید که قطر کهکشان راه شیری 300 هزار سال نوری است. همچین او نشان داد که شکل راه‌شیری دیسک مانند بوده و منظومه شمسی حدود 50 هزار سال نوری از مرکز آن فاصله دارد.
این یک شیوه مبتکرانه بود که ادوین هابل چند سال بعد برای کشف موفقیت‌آمیز خود از آن بهره برد.
مناظره بزرگ1920
در سال 1920 مناظره‌ای بین هارلو شپلی و هبر کورتیس- یکی از مدافعان برجسته نظریه جهانهای جزیره‌ای و مدیر تازه منصوب شده رصدخانه آلگنی در دانشگاه پیتسبرگ –درگرفت. در اين مناظره که با عنوان «ابعاد جهان» برگزار شد، آن‌ها به بحث در مورد اندازه كهكشان راه شيری و ابعاد جهان پرداختند.
کورتیس استدلال کرد که جهان از کهکشان‌های بسیاری مشابه کهکشان ما تشکیل شده است که توسط ستاره‌شناسان آن دوره با عنوان «سحابی‌های مارپیچی» نامیده می‌شدند. در مقابل، شپلی معتقد بود که سحابی‌های مارپیچی مانند آندرومدا – که اکنون می‌دانیم یک کهکشان مستقل است- صرفاً ابرهای گازی نزدیک هستند و جهان مرئی فقط از یک کهکشان بزرگ تشکیل شده است. در مدل شپلی، خورشید از مرکز کهکشان دور است، در حالی که کورتیس، خورشید را نزدیک مرکز آن قرار داده است. همچنین کهکشان کورتیس فقط 10 هزار سال نوری وسعت داشت که یک دهم اندازه واقعی آن است. از سوی دیگر، اندازه کهکشان شپلی سه برابر بیش از حد انتظار بود. اگرچه تصور او مبنی بر اینکه منظومه شمسی دور از مرکز راه‌شیری قرار دارد درست بود، اما در محاسبات او دو برابر بیشتر از مرکز راه‌شیری فاصله داشت. همچنین ادعای شپلی در مورد شکل دیسک مانند کهکشان دقیق‌تر بود.
اخترشناسان در مورد اینکه کدامیک از نظر فنی در این بحث «برنده» شدند، اختلاف نظر داشتند، اما تاریخ در نهایت حرف آخر را زد و این اختلاف زمانی حل شد که اندازه‌گیری‌های ادوین هابل از ستارگان متغیر قیفاووسی ثابت کرد که آندرومدا در خارج از کهکشان راه شیری قرار دارد.
هابل و تلسکوپ 100 اینچی هوکر
هابل در پاییز 1919 به رصدخانه مونت‌ویلسون رفت، درست زمانی که تلسکوپ 100 اینچی هوکر آماده کار شده بود.
این یک خوش‌شانسی بزرگ برای ادوین هابل بود. او سال‌ها سحابی‌های مارپیچی را مطالعه کرده بود و اکنون به بزرگ‌ترین و پیشرفته‌ترین تلسکوپ جهان دسترسی داشت، تلسکوپی که می‌توانست از آن برای مطالعه دقیق‌تر اجرام آسمانی استفاده کند.
چهار سال بعد در اکتبر 1923 هابل در طی بررسی‌هایش از آندرومدا متوجه جرم جالبی شد. جرمی که به نظر می رسید یک متغیر قیفاووسی باشد. او با مقایسه درخشندگی این ستاره در رصدهایی که قبلا انجام شده بود، تأیید کرد که آن جرم در واقع یک قیفاووس است.
در طول ماه بعد، هابل به مطالعه این ستاره ادامه داد و با استفاده از سیستم اندازه‌گیری شپلی، فاصله زمین تا آندرومدا را 930 هزار سال نوری محاسبه کرد. اگرچه این عدد بسیار این کمتر از فاصله واقعی – 2.5 میلیون سال نوری- آندرومدا تا زمین است، اما از کل جهان شپلی سه برابر بزرگتر بود.
هابل در طی ماه‌های آینده، قیفاووس‌های بیشتری را در آندرومدا و همراه نزدیک آن M33 کشف و فواصل آن‌ها را اندازه‌گیری کرد. در نتیجه او تأیید کرد که این دو جرم کهکشان‌هایی هستند که دور از کهکشان راه شیری قرار دارند.
هابل اجازه داد این کشف در 22 نوامبر 1924 در نیویورک تایمز منتشر شود. در 1 ژانویه 1925 گزارش رسمی او توسط هنری نوریس راسل در کنفرانس مشترک انجمن آمریکایی برای پیشرفت علم (AAAS) و انجمن نجوم آمریکا (AAS) برای شرکت‌کنندگان خوانده شد.
این دستاورد کیهانی، ناب‌ترین و عینی‌ترین کشف در حرفه هابل بود.
جان مولچی، مدیر فعلی رصدخانه کارنگی می‌گوید: « واقعاً چالش برانگیز است که تأکید کنم، کشف کهکشان‌های خارج از راه‌شیری توسط هابل چقدر برای نجوم مهم بوده است. او دیدگاه ما را نسبت به جهان تغییر داد. به نظر من، این یافته مهمترین کشف در تاریخ 400 سال گذشته نجوم است که برگرفته از مطالعات کوپرنیک و گالیله بود. کار هابل مسئول ایجاد دیدگاه مدرن ما از جهان است. همه چیزهایی که امروز مطالعه می کنیم بر اساس یافته‌های اوست.»
در نهایت، پس از 400 سال عدم اطمینان، ادوین هابل در «مناظره بزرگ» پیروز شد.
انتهای پیام/
