Biografía de Edwin Hubble

Retrato de estudio de Edwin Powell Hubble. Fotógrafo: Johan Hagemeyer, Camera Portraits Carmel. Fotografía firmada por el fotógrafo, fechada en 1931.

Edwin Powell Hubble (20 de noviembre de 1889 – 28 de septiembre de 1953) fue un astrónomo estadounidense. Jugó un papel crucial en el establecimiento de los campos de la astronomía extragaláctica y la cosmología observacional.

Hubble demostró que muchos objetos que antes se pensaba que eran nubes de polvo y gas y que se clasificaban como «nebulosas» eran en realidad galaxias más allá de la Vía Láctea. Usó la fuerte relación directa entre la luminosidad y el período de pulsación de una variable cefeida clásica (descubierta en 1908 por Henrietta Swan Leavitt) para escalar distancias galácticas y extragalácticas.

Hubble proporcionó evidencia de que la velocidad de recesión de una galaxia aumenta con su distancia a la Tierra, una propiedad ahora conocida como «ley de Hubble», a pesar de que había sido propuesta y demostrada observacionalmente dos años antes por Georges Lemaître. La ley de Hubble-Lemaître implica que el universo se está expandiendo. Una década antes, el astrónomo estadounidense Vesto Slipher había proporcionado la primera evidencia de que la luz de muchas de estas nebulosas estaba fuertemente desplazada hacia el rojo, indicativo de altas velocidades de recesión.

El nombre de Hubble es más ampliamente reconocido por el telescopio espacial Hubble, que fue nombrado en su honor, con un modelo que se muestra de manera prominente en su ciudad natal de Marshfield, Missouri.

Edwin Hubble nació de Virginia Lee Hubble (de soltera James) (1864-1934) y John Powell Hubble, un ejecutivo de seguros, en Marshfield, Missouri, y se mudó a Wheaton, Illinois, en 1900. En su juventud, se destacó más por su destreza atlética que por sus habilidades intelectuales, aunque obtuvo buenas calificaciones en todas las materias excepto en ortografía. Edwin era un atleta talentoso, jugaba béisbol, fútbol y atletismo tanto en la escuela secundaria como en la universidad. Jugó una variedad de posiciones en la cancha de baloncesto desde el centro hasta el escolta. De hecho, Hubble incluso llevó al equipo de baloncesto de la Universidad de Chicago a su primer título de conferencia en 1907. Ganó siete primeros lugares y un tercer lugar en una competencia de atletismo de una escuela secundaria en 1906.

Los estudios de Hubble en la Universidad de Chicago se concentraron en derecho, lo que resultó en una licenciatura en ciencias en 1910. Hubble también se convirtió en miembro de la Fraternidad Kappa Sigma. Pasó los tres años en The Queen’s College, Oxford después de obtener su licenciatura como uno de los primeros Rhodes Scholars de la universidad, inicialmente estudiando jurisprudencia en lugar de ciencia (como una promesa a su padre moribundo), y luego agregó literatura y español eventualmente obteniendo su licenciatura.

En 1909, el padre de Hubble trasladó a su familia de Chicago a Shelbyville, Kentucky, para que la familia pudiera vivir en una pequeña ciudad y finalmente se estableciera en la cercana Louisville. Su padre murió en el invierno de 1913, mientras Edwin todavía estaba en Inglaterra. En el verano siguiente, Edwin regresó a casa para cuidar de su madre, sus dos hermanas y su hermano menor, junto con su hermano William. La familia se mudó una vez más a Everett Avenue, en el vecindario Highlands de Louisville, para acomodar a Edwin y William.

Hubble también era un hijo obediente que, a pesar de su intenso interés por la astronomía desde la niñez, accedió a la solicitud de su padre de estudiar derecho, primero en la Universidad de Chicago y luego en Oxford. En este tiempo, también realizó algunos cursos de matemáticas y ciencias. Después de la muerte de su padre en 1913, Edwin regresó al Medio Oeste desde Oxford pero no tenía la motivación para ejercer la abogacía. En cambio, procedió a enseñar español, física y matemáticas en la New Albany High School en New Albany, Indiana, donde también entrenó al equipo de baloncesto masculino. Después de un año de enseñanza en la escuela secundaria, ingresó a la escuela de posgrado con la ayuda de su ex profesor de la Universidad de Chicago para estudiar astronomía en el Observatorio Yerkes de la universidad, donde recibió su doctorado. en 1917. Su disertación se tituló «Investigaciones fotográficas de nebulosas débiles». En Yerkes, tuvo acceso a uno de los telescopios más poderosos del mundo en ese momento, que tenía un reflector innovador de 24 pulgadas (61 cm).

Después de que Estados Unidos declarara la guerra a Alemania en 1917, Hubble se apresuró a completar su doctorado, para así poder unirse al ejército. Hubble se ofreció como voluntario para el Ejército de los Estados Unidos y fue asignado a la recién creada 86ª División, donde sirvió en el 2° Batallón del 343 Regimiento de Infantería. Ascendió al rango de Mayor, y fue considerado apto para el servicio en el extranjero el 9 de julio de 1918, pero la 86 División nunca entró en combate. Después del final de la Primera Guerra Mundial, Hubble pasó un año en la Universidad de Cambridge, donde renovó sus estudios de astronomía.

En 1919, George Ellery Hale, fundador y director del observatorio, ofreció a Hubble un puesto de personal en el Observatorio Mount Wilson de la Carnegie Institution for Science, cerca de Pasadena, California. Hubble permaneció en el personal de Mount Wilson hasta su muerte en 1953. Poco antes de su muerte, Hubble se convirtió en el primer astrónomo en utilizar el telescopio reflector Hale gigante de 200 pulgadas (5,1 m) recién completado en el Observatorio Palomar cerca de San Diego, California.

Hubble también trabajó como civil para el Ejército de los EE. UU. En Aberdeen Proving Ground en Maryland durante la Segunda Guerra Mundial como Jefe de la Rama de Balística Externa del Laboratorio de Investigación de Balística durante la cual dirigió un gran volumen de investigación en balística exterior que aumentó la potencia de fuego efectiva de bombas y proyectiles. Su trabajo se vio facilitado por el desarrollo personal de varios equipos para la instrumentación utilizada en balística exterior, siendo el desarrollo más destacado la cámara de alta velocidad, que posibilitó el estudio de las características de las bombas y proyectiles de baja velocidad en vuelo. A los resultados de sus estudios se les atribuyó la gran mejora del diseño, el rendimiento y la eficacia militar de las bombas y los cohetes. Por su trabajo allí, recibió el premio Legión al Mérito.

La llegada de Edwin Hubble al Observatorio Mount Wilson, California en 1919 coincidió aproximadamente con la finalización del Telescopio Hooker de 100 pulgadas (2,5 m), entonces el más grande del mundo. En ese momento, la visión predominante del cosmos era que el universo consistía en su totalidad en la Vía Láctea. Usando el telescopio Hooker en el monte. Wilson, Hubble identificó variables cefeidas (un tipo de estrella que se usa como un medio para determinar la distancia a la galaxia de varias nebulosas espirales, incluyendo la Nebulosa de Andrómeda y el Triángulo. Sus observaciones, realizadas en 1924, demostraron de manera concluyente que estas nebulosas eran demasiado distantes para ser parte de la Vía Láctea y eran, de hecho, galaxias enteras fuera de la nuestra, sospechadas por los investigadores al menos ya en 1755 cuando apareció «General History of Nature and Theory of the Heavens» de Immanuel Kant. Esta idea había sido rechazada por muchos en el establecimiento de la astronomía de la época, en particular por Harlow Shapley, con sede en la Universidad de Harvard. A pesar de la oposición, Hubble, entonces un científico de 35 años, publicó sus hallazgos por primera vez en The New York Times el 23 de noviembre de 1924, y luego los presentó a otros astrónomos en la reunión del 1 de enero de 1925. la Sociedad Astronómica Estadounidense. Los resultados de Hubble para Andrómeda no se publicaron formalmente en una revista científica revisada por expertos hasta 1929.

Los hallazgos de Hubble cambiaron fundamentalmente la visión científica del universo. Los partidarios afirman que el descubrimiento del Hubble de nebulosas fuera de nuestra galaxia ayudó a allanar el camino para los futuros astrónomos. Aunque algunos de sus colegas más reconocidos simplemente se burlaron de sus resultados, Hubble terminó publicando sus hallazgos sobre las nebulosas. Este trabajo publicado le valió un premio titulado el Premio de la Asociación Americana y quinientos dólares de Burton E. Livingston del Comité de Premios.

Esquema de clasificación de Hubble

Hubble también ideó el sistema más utilizado para clasificar galaxias, agrupándolas según su apariencia en imágenes fotográficas. Organizó los diferentes grupos de galaxias en lo que se conoció como la secuencia de Hubble.

Hubble pasó a estimar las distancias a 24 nebulosas extragalácticas, utilizando una variedad de métodos. En 1929, Hubble examinó la relación entre estas distancias y sus velocidades radiales determinadas a partir de sus desplazamientos al rojo. Ahora se sabe que sus distancias estimadas son demasiado pequeñas, hasta en un factor de aproximadamente 7. Esto se debió a factores como el hecho de que hay dos tipos de variables Cefeidas o la confusión de nubes de gas brillante con estrellas brillantes. Sin embargo, sus distancias eran más o menos proporcionales a las distancias verdaderas, y combinando sus distancias con las mediciones de los corrimientos al rojo de las galaxias por Vesto Slipher y por su asistente Milton L. Humason, encontró una relación más o menos lineal entre las distancias de las galaxias y sus velocidades radiales (corregidas por el movimiento solar), un descubrimiento que más tarde se conoció como ley de Hubble.

Esto significaba que cuanto mayor era la distancia entre dos galaxias, mayor era su velocidad relativa de separación. Si se interpreta de esa manera, las mediciones de Hubble en 46 galaxias llevan a un valor para la constante de Hubble de 500 km / s / Mpc, que es mucho más alto que los valores actualmente aceptados de 74 km / s / Mpc (método cósmico de escala de distancia) o 68 km / s / Mpc [35] [36] (método CMB) debido a errores en sus calibraciones de distancia.

Sin embargo, la razón del corrimiento al rojo sigue sin estar clara. Georges Lemaître, un sacerdote y físico católico belga, predijo sobre bases teóricas basadas en las ecuaciones de Einstein para la relatividad general la relación entre el desplazamiento al rojo y la distancia, y publicó un apoyo observacional para ella, dos años antes del descubrimiento de la ley de Hubble. Sin embargo, muchos cosmólogos y astrónomos (incluido el propio Hubble) no reconocieron el trabajo de Lemaître; Hubble mantuvo dudas sobre la interpretación de Lemaître durante toda su vida. Aunque usó el término «velocidades» en su artículo (y «velocidades radiales aparentes» en la introducción), más tarde expresó dudas acerca de interpretarlas como velocidades reales. En 1931 escribió una carta al cosmólogo holandés Willem de Sitter expresando su opinión sobre la interpretación teórica de la relación desplazamiento al rojo-distancia:

«El Sr. Humason y yo somos profundamente sensibles a su graciosa apreciación de los artículos sobre velocidades y distancias de las nebulosas. Usamos el término velocidades ‘aparentes’ para enfatizar las características empíricas de la correlación. La interpretación, creemos, debería dejarse a usted ya los pocos que son competentes para discutir el asunto con autoridad «.

Hoy en día, las «velocidades aparentes» en cuestión se suelen considerar como un aumento en la distancia adecuada que se produce debido a la expansión del universo. La luz que viaja a través de una métrica en expansión experimentará un corrimiento al rojo de tipo Hubble, un mecanismo algo diferente del efecto Doppler (aunque los dos mecanismos se convierten en descripciones equivalentes relacionadas por una transformación de coordenadas para las galaxias cercanas).

En la década de 1930, Hubble participó en la determinación de la distribución de las galaxias y la curvatura espacial. Estos datos parecían indicar que el universo era plano y homogéneo, pero había una desviación de la planitud en grandes corrimientos al rojo. Según Allan Sandage,

«Hubble creía que sus datos de recuento daban un resultado más razonable con respecto a la curvatura espacial si la corrección del corrimiento al rojo se realizaba asumiendo que no había recesión. Hasta el final de sus escritos, mantuvo esta posición, favoreciendo (o al menos manteniendo abierto) el modelo donde no existe una verdadera expansión y, por lo tanto, que el corrimiento al rojo «representa un principio de la naturaleza hasta ahora no reconocido».

Hubo problemas metodológicos con la técnica de análisis de Hubble que mostró una desviación de la planitud en grandes corrimientos al rojo. En particular, la técnica no tuvo en cuenta los cambios en la luminosidad de las galaxias debido a la evolución de las galaxias. Anteriormente, en 1917, Albert Einstein había descubierto que su teoría de la relatividad general recién desarrollada indicaba que el universo debía expandirse o contraerse. Incapaz de creer lo que le decían sus propias ecuaciones, Einstein introdujo una constante cosmológica (un «factor de manipulación») a las ecuaciones para evitar este «problema». Cuando Einstein se enteró de los corrimientos al rojo de Hubble, se dio cuenta de inmediato de que la expansión predicha por la relatividad general debía ser real y, en la vida posterior, dijo que cambiar sus ecuaciones era «el mayor error de [su] vida». De hecho, Einstein aparentemente visitó una vez Hubble y trató de convencerlo de que el universo se estaba expandiendo.

Hubble también descubrió el asteroide 1373 Cincinnati el 30 de agosto de 1935. En 1936 escribió The Observational Approach to Cosmology y The Realm of the Nebulae, que explicaba sus enfoques de la astronomía extragaláctica y su visión de la historia del tema.

El telescopio Hooker de 100 pulgadas en el Observatorio Mount Wilson que el Hubble usó para medir las distancias de las galaxias y un valor para la tasa de expansión del universo. CC BY-SA 2.0

En diciembre de 1941, Hubble informó a la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia que el resultado de seis años de análisis con el el telescopio del monte Wilson no apoyaba la teoría del universo en expansión. Según un artículo de Los Angeles Times que informa sobre los comentarios del Hubble, «las nebulosas no podrían distribuirse uniformemente, como muestra el telescopio, y aún así encajar en la idea de la explosión. Explicaciones que tratan de eludir lo que ve el gran telescopio», dijo. La explosión, por ejemplo, habría tenido que comenzar mucho después de la creación de la Tierra, y posiblemente incluso después de que la primera vida apareció aquí «. (La estimación de Hubble de lo que ahora llamamos constante de Hubble situaría el Big Bang hace solo 2 mil millones de años).

Vida personal

Hubble se casó con Grace Lillian (Burke) Leib (1889–1980), hija de John Patrick y Luella (Kepford) Burke, el 26 de febrero de 1924.

Hubble fue criado como cristiano, pero algunas de sus declaraciones posteriores lo ponen en cuestión.

Hubble tuvo un ataque al corazón en julio de 1949 mientras estaba de vacaciones en Colorado. Su esposa lo cuidó y continuó con una dieta y un horario de trabajo modificados. Murió de trombosis cerebral (un coágulo de sangre espontáneo en su cerebro) el 28 de septiembre de 1953 en San Marino, California. No se realizó ningún funeral para él y su esposa nunca reveló el lugar de su entierro.

Controversias

Acusaciones sobre la prioridad de Lemaître: En 2011, la revista Nature afirmó que Hubble había jugado un papel en la redacción de partes clave de la traducción del artículo de Lemaître de 1927, que establecía lo que ahora se llama la ley de Hubble y también proporcionó evidencia observacional para ello. Los historiadores citados en el artículo se mostraron escépticos de que las redacciones fueran parte de una campaña para garantizar que Hubble mantuviera la prioridad. Sin embargo, el astrónomo observacional Sidney van den Bergh publicó un artículo sugiriendo que si bien las omisiones podrían haber sido realizadas por un traductor, también podrían haber sido deliberadas.

En noviembre de 2011, el astrónomo Mario Livio informó en Nature que los documentos en el archivo de Lemaître demostraban que la redacción había sido efectivamente realizada por el propio Lemaître, quien aparentemente veía poco sentido en incluir contenido científico que ya había sido informado por Hubble. Esto, sin embargo, no quita mérito al hecho de que Lemaître publicó en francés, sin tales omisiones, dos años (1927) antes de Hubble.

Intento de obtener el Premio Nobel: En ese momento, el Premio Nobel de Física no reconoció el trabajo realizado en astronomía. Hubble pasó gran parte de la última parte de su carrera intentando que la astronomía fuera considerada un área de la física, en lugar de ser su propia ciencia. Hizo esto en gran parte para que los astrónomos, incluido él mismo, pudieran ser reconocidos por el Comité del Premio Nobel por sus valiosas contribuciones a la astrofísica. Esta campaña no tuvo éxito durante la vida de Hubble, pero poco después de su muerte, el Comité del Premio Nobel decidió que el trabajo astronómico sería elegible para el premio de física. Sin embargo, el premio no puede otorgarse póstumamente.

Fuente: Wikipedia