US-Astronom Edwin P. Hubble im Jahre 1931Edwin
Powell Hubble, amerikanischer Astronom, geboren am 20. November
1889 in Marshfield, Missouri; gestorben am 28. September 1953 in San
Marino, Kalifornien. Hubble studierte Physik und Astronomie in Chicago
sowie Rechtswissenschaften in Oxford.
Bis weit bis in das 20. Jahrhundert hinein waren die arrivierten Astronomen
der Überzeugung, daß es in unserem Kosmos nur eine einzige
Galaxie, eben unsere Milchstraße, geben würde. 1924 konnte
Hubble mit Hilfe eines neu eingeführten kosmischen Helligkeits-
und Entfernungsmaßstabs (helligkeits-veränderliche Sterne
des Cepheiden-Typs) am Mount-Wilson-Observatorium in Kalifornien nachweisen,
dass der Andromedanebel M31 weit außerhalb unserer Milchstraße
liegt. Nach seinen Berechnungen betrug der Abstand zur Erde rund 2 Millionen
Lichtjahre. Bei dieser für damalige Verhältnisse immensen
räumlichen und zeitlichen Entfernung konnte es sich nicht mehr
um ein interstellares Objekt unserer Milchstraße handeln, es mußte
etwas viel Größeres, eine eigenständige Galaxie sein.
Die Ergebnisse seiner Beobachtungen und Berechnungen, "Cepheids
in Spiral Nebulae", legte er zur Jahreswende 1924/1925 der Jahrestagung
der US-amerikanischen Astronomenvereinigung AAS vor, wo sie am 1. Januar
1925 verkündet wurden.
Aufgrund der räumlichen Verteilung anderer Galaxien, sowie ihrer
im elektromagnetischen Spektrum nachweisbaren Rotverschiebung durch
den Dopplereffekt, ergab sich Hubbles bekanntester Beitrag zur Astronomie:
die Entdeckung der Expansion des Weltalls.
Das Licht einer Galaxie ist die Summe des von ihren Milliarden Sternen
ausgestrahlten Lichts. Ehe es jedoch die Sterne verläßt,
werden durch die Atome in den äußeren Sternenschichten bestimmte
Frequenzen oder Farben absorbiert. Bei der Beobachtung des Spektrallichts
entfernter Galaxien stellten Hubble und sein Kollege Milton Humanson
(1891-1957) fest, das die Spektren ferner Galaxien alle in den langwelligeren
roten Bereich verschoben waren (Das für das menschliche Auge wahrnehmbare
Licht umfasst die von Violett über Blau, Grün, Gelb Orange
bis hin zu Rot abnehmenden Wellenlängen zwischen 0,38 und 0,75µm).
Mehr noch, sie stellten fest, daß diese Rotverschiebung der Spektren
mit der Entfernung zunahm. Die Rotverschiebung wurde als Dopplereffekt
gedeutet, hervorgerufen durch das Zurückweichen der Galaxien. Damit
nicht genug, entdeckte Hubble auch einen direkten proportionalen Zusammenhang
zwischen der Rotverschiebung und der Entfernung der beobachteten Galaxie,
was bedeutet, dass sich eine Galaxie um so schneller von uns fort bewegt,
um so weiter sie entfernt ist. Damit war der Beweis erbracht, daß
das Universum selbst sich ausdehnt und die Galaxien mit sich zog. Aus
diesen Beobachtungen leitete er die Expansion des Universums ab, die
später mit dem Urknallmodell hervorragend erklärt werden konnte.
Die Größe, welche diese Expansion beschreibt, wird ihm zu
Ehren die Hubble-Konstante genannt. Sie beträgt rund 75 km/s pro
Million Parsec. Das heißt, pro 1 Million Parsec Entfernung von
der Sonne nimmt die Fluchtgeschwindigkeit des Objektes um 70 km/s(!)
zu.
v = H • r
Die Fluchtgeschwindigkeit v von extragalaktischen Sternensystemen (abgeleitet
aus der Rotverschiebung) nimmt mit der Entfernung r der Galaxien linear
zu.
Parsec (Parallaxensekunde): Astronomische Längeneinheit für
die Entfernung eines Objekts (Stern) von der Sonne; 1pc entspricht der
Entfernung, in der die halbe große Achse der Erdbahn (um die Sonne)
unter einem Winkel von 1 Bogensekunde erscheint.
1 pc = 3,0857 • 10¹³ km oder 3,262 Lichtjahre.
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