https://frosthead.com

Bagaimana Edwin Hubble Menjadi Astronom Terbesar Abad ke-20

Ketika para ilmuwan terkemuka berkumpul di Museum Nasional AS (sekarang dikenal sebagai Museum Nasional Sejarah Alam Smithsonian) pada 26 April 1920, alam semesta dipertaruhkan. Atau setidaknya ukurannya. Di kalangan ilmiah, itu dikenal sebagai Debat Hebat, dan meskipun mereka tidak mengetahuinya pada saat itu, raksasa astronomi Harlow Shapley dan Heber Curtis — dua pria yang datang ke Washington, DC, untuk mempresentasikan teorinya — sekitar agar pekerjaan hidup mereka dikalahkan oleh Edwin Hubble, seorang pemuda yang akan segera dikenal sebagai astronom terhebat sejak Galileo Galilei.

Harlow Shapley tiba dari Observatorium Mount Wilson, dekat Pasadena, rumah dari perangkat pengamatan paling kuat di dunia — Teleskop Hooker 100 inci. Seorang California yang pernah belajar di Princeton, Shapley datang ke Debat Hebat untuk memajukan keyakinannya bahwa semua nebula spiral yang dapat diamati (sekarang dikenal sebagai galaksi) hanyalah awan gas yang jauh - dan terkandung dalam satu galaksi besar, Bima Sakti.

Edwin Hubble Edwin Hubble (Wikipedia)

Di sisi lain, Curtis, seorang peneliti di Observatorium Lick dekat San Jose dan kemudian direktur Observatorium Allegheny di Pittsburgh, percaya bahwa nebula spiral ada jauh di luar Bima Sakti. Bahkan, ia menyebut mereka sebagai "pulau semesta, " dan ia memperkirakan bahwa mereka jauh seperti Bima Sakti dalam ukuran dan bentuk.

Setelah mempresentasikan ide masing-masing satu sama lain di muka, kedua astronom memasuki auditorium malam itu dan terlibat dalam debat formal yang hidup tentang "Skala Alam Semesta." Pada dasarnya, mereka tidak setuju pada "setidaknya 14 masalah astronomi, " dengan Curtis berargumen bahwa matahari berada di pusat apa yang dia yakini adalah galaksi Bima Sakti yang relatif kecil di lautan galaksi. Shapley mempertahankan posisinya bahwa alam semesta terdiri dari satu galaksi, Bima Sakti, tetapi itu jauh lebih besar dari yang diperkirakan Curtis atau siapa pun, dan bahwa matahari tidak berada di dekat pusatnya.

Setiap orang percaya argumennya telah mendukung hari itu. Meskipun tidak ada keraguan bahwa Curtis adalah dosen yang lebih berpengalaman dan dinamis, Harvard College Observatory akan segera mempekerjakan Shapley sebagai direktur baru, menggantikan Edward Charles Pickering yang baru saja meninggal. Ternyata, kedua pria itu, sudah mendapatkan teori yang benar — sebagian.

Kembali di California, seorang astronom penelitian berusia 30 tahun, Edwin Hubble, baru-baru ini mengambil posisi staf di Observatorium Mount Wilson, di mana ia bekerja di samping Shapley. Hubble lahir di Missouri pada tahun 1889, putra seorang agen asuransi, tetapi pada akhir abad keluarganya pindah ke Chicago, tempat ia belajar di University of Chicago. Seorang bintang di beberapa cabang olahraga, Hubble memenangkan beasiswa Rhodes dan belajar di Oxford. Meskipun dia berjanji kepada ayahnya bahwa dia akan menjadi pengacara, dia kembali ke Indiana untuk mengajar bahasa Spanyol dan fisika sekolah menengah (dan melatih bola basket). Tapi dia tetap terpesona oleh astronomi, dan ketika ayahnya meninggal, pada tahun 1913, sarjana muda memutuskan untuk mengejar gelar doktor dalam studi bintang di Yerkes Observatory University of Chicago.

Dia menyelesaikan disertasinya ("Investigasi Fotografi Faint Nebulae) dan menerima gelar PhD pada tahun 1917, tak lama sebelum mendaftar di Angkatan Darat AS selama Perang Dunia I. Dikatakan bahwa ketika dia berada di Perancis, dia mengajar tentara untuk berbaris di malam hari, menavigasi oleh bintang-bintang. Ketika dia kembali ke Amerika Serikat, Hubble dipekerjakan oleh George Ellery Hale, direktur Mount Wilson Observatory, tempat dia mulai mengamati dan memotret bintang-bintang yang diperkirakan berada di nebula Andromeda di dalam Bima Sakti.

Pada Oktober 1923, Hubble sedang memeriksa foto-foto yang diambilnya tentang Andromeda nebula dengan Teleskop Hooker ketika dia menyadari bahwa dia mungkin telah mengidentifikasi variabel Cepheid — bintang yang sangat bercahaya. Hubble berpikir dia mungkin dapat, dari waktu ke waktu, untuk menghitung kecerahannya. Dan dengan melakukan itu, dia mungkin mengukur jarak secara akurat.

Selama berbulan-bulan, Hubble fokus pada bintang yang ia beri label "VAR!" Pada foto yang sekarang terkenal. Dia dapat menentukan dengan bervariasi, kecerahan intrinsik bintang itu 7.000 kali lebih terang dari matahari, dan menurut perhitungannya, itu akan menjadi 900.000 tahun cahaya. Jarak seperti itu bahkan melenyapkan teori Shapley tentang ukuran alam semesta, yang diperkirakan berdiameter 300.000 tahun cahaya. (Curtis percaya itu sepuluh kali lebih kecil dari itu.)

Harlow Shapley Harlow Shapley (Wikipedia)

Implikasi dari bintang yang jaraknya hampir satu juta tahun cahaya itu jelas, namun Shapley dengan cepat menganggap pekerjaan mantan rekannya sebagai "ilmu sampah." Tetapi Hubble terus memotret ratusan nebula, menunjukkan metode pengelompokan mereka berdasarkan bentuk, cahaya dan jarak., yang kemudian dia presentasikan ke International Astronomical Union.

Pada intinya, ia dianggap sebagai astronom pertama yang menunjukkan bahwa nebula yang ia amati bukanlah awan gas atau bintang yang jauh di Bima Sakti. Dia menunjukkan bahwa mereka adalah galaksi, dan ada tak terhitung jumlahnya di luar Bima Sakti.

Hubble menulis surat kepada Shapley dan mempresentasikan temuannya secara rinci. Setelah membacanya, Shapley menoleh ke seorang mahasiswa pascasarjana dan menyampaikan komentar yang akan menjadi terkenal: "Ini adalah surat yang telah menghancurkan alam semesta saya."

Merakit Teleskop Hooker 100-inci. Merakit Teleskop Hooker 100-inci. (Wikipedia)

Edwin Hubble akan terus mengukur jarak dan kecepatan objek di ruang angkasa, dan pada tahun 1929, ia menerbitkan temuannya, yang mengarah pada “Hukum Hubble” dan kesadaran yang diterima secara luas bahwa alam semesta mengembang. Albert Einstein, dalam teorinya tentang relativitas umum, menghasilkan persamaan yang menunjukkan bahwa alam semesta mengembang atau menyusut, namun ia menebak kesimpulan itu dan mengubahnya untuk mencocokkan pemikiran ilmiah yang diterima secara luas pada waktu itu - yaitu alam semesta yang tidak bergerak. (Dia kemudian menyebut keputusan untuk mengubah persamaan "kesalahan terbesar" dalam hidupnya.) Einstein akhirnya mengunjungi Hubble dan berterima kasih kepadanya atas dukungan yang temuannya di Mount Wilson berikan pada teori relativitasnya.

Edwin Hubble terus bekerja di Observatorium Mount Wilson hingga dia meninggal karena gumpalan darah di otaknya pada tahun 1953. Dia berusia 63 tahun. Empat puluh tahun kemudian, NASA memberikan penghormatan kepada astronom dengan menamai Teleskop Luar Angkasa Hubble untuk menghormatinya, yang telah menghasilkan gambar yang tak terhitung jumlahnya dari galaksi jauh di alam semesta yang mengembang, seperti yang dia temukan.

Nebula Andromeda Besar, difoto pada tahun 1899. Nebula Andromeda Besar, difoto pada tahun 1899. (Wikipedia)

Sumber

Artikel: “Bintang yang Mengubah Semesta Bersinar dalam Foto Hubble, ” oleh Clara Moskowitz, Space.com, 23 Mei 2011, http://www.space.com/11761-historic-star-variable-hubble-telescope-photo -aas218.html. “Diskusi Shapley-Curtis 1920: Latar Belakang, Masalah, dan Buntutnya, ” oleh Virginia Trimble, Publikasi Masyarakat Astronomi Pasifik, ayat 107, Desember 1995. http://adsbit.harvard.edu/cgi-bin / nph-iarticle_query? 1995PASP% 2E% 2E107% 2E1133T "'Debat Hebat': Apa yang Sebenarnya Terjadi, " oleh Michael A. Hoskin, Jurnal Sejarah Astronomi, 7, 169-182, 1976, http: // apod .nasa.gov / diamond_jubilee / 1920 / cs_real.html "Debat Hebat: Obituari Harlow Shapley, " oleh Z. Kopal, Nature, Vol. 240, 1972, http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/shapley_obit.html. "Mengapa 'Debat Hebat' Penting, " http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/cs_why.html. "1929: Edwin Hubble Menemukan Alam Semesta sedang Berkembang, " Observatorium dari Carnegie Institution for Science, http://cosmology.carnegiescience.edu/timeline/1929. “Debat Hebat Atas Ukuran Semesta, ” Gagasan Kosmologi, http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/great-debate.htm.

Buku: Marianne J. Dyson, Luar Angkasa dan Astronomi: Dekade demi Dekade, Fakta pada File, 2007. Chris Impey, Bagaimana Mulai: Panduan Waktu-Penjelajah ke Alam Semesta, WW Norton & Company, 2012.

Bagaimana Edwin Hubble Menjadi Astronom Terbesar Abad ke-20