Η Χενριέτα Λίβιτ, η οποία, από άμισθη εθελόντρια στο Αστεροσκοπείο του Κολεγίου του Χάρβαρντ, έμελλε να γίνει ο άνθρωπος που έκανε μια από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις στην αστρονομία του 20ου αιώνα. Simon Sigh, Big Bang, Τραυλός 2000
Το πιο διάσημο μέλος της ομάδας του Πίκερινγκ ήταν η Χενριέτα Λίβιτ. Το 1892, η Λίβιτ αποφοίτησε από το Κολέγιο Ράντκλιφ του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, το οποίο εκείνη την εποχή ήταν γνωστό ως εταιρεία για την Κολεγιακή Εκπαίδευση των Γυναικών. Τα επόμενα δύο χρόνια έμεινε με την οικογένειά της, ανακτώντας την υγεία της ύστερα από μια σοβαρή ασθένεια, πιθανώς μηνιγγίτιδα, που είχε ως αποτέλεσμα την απώλεια της ακοής της. Όταν επανέκτησε τις δυνάμεις της, προσφέρθηκε να εργαστεί εθελοντικά στο Αστεροσκοπείο του Κολεγίου του Χάρβαρντ, εξετάζοντας φωτογραφικές πλάκες κι αναζητώντας μεταβλητούς αστέρες, τους οποίους της είχε ανατεθεί να ταξινομήσει.
Η φωτογραφία είχε αλλάξει τον τρόπο μελέτης των μεταβλητών αστέρων, καθώς δύο φωτογραφικές γυάλινες πλάκες τραβηγμένες σε διαφορετικές νύχτες μπορούσαν να τοποθετηθούν η μία πάνω στην άλλη και να συγκριθούν άμεσα, με αποτέλεσμα τον εντοπισμό οποιασδήποτε μεταβολής στη λαμπρότητα. Η Λίβιτ αξιοποίησε στο μέγιστο βαθμό αυτή την ανερχόμενη τεχνολογία κι ανακάλυψε περισσότερους από 2.400 μεταβλητούς αστέρες, σχεδόν τους μισούς απ’ όσους ήταν γνωστοί μέχρι τότε. Οι αστρονόμοι είχαν προ πολλού συνειδητοποιήσει ότι μπορούσαν ν’ αντιληφθούν την φαινομενική κι όχι την πραγματική λαμπρότητα ενός αστέρα καθώς δεν μπορούσαν να υπολογίσουν την απόσταση του αστέρα από τη Γη.
Η Λίβιτ κατάφερε ν’ αναγνωρίσει 25 μεταβλητούς Κηφείδες στο Μικρό Νέφος του Μαγγελάνου, έναν μικρό γειτονικό μας γαλαξία. Δεν γνώριζε την απόσταση του Νέφους από τη Γη, σκέφτηκε όμως ότι οι Κηφείδες στο εσωτερικό του βρισκόταν σχετικά κοντά μεταξύ τους και απείχαν σχεδόν το ίδιο από τη Γη. Ο τρόπος σκέψης της Λίβιτ ήταν παρόμοιος μ’ εκείνον που βλέπει στον ουρανό ένα σμήνος από 25 πουλιά και υποθέτει ότι η απόσταση ανάμεσά τους είναι σχετικά μικρή σε σύγκριση με την απόσταση μεταξύ του παρατηρητή και του σμήνους. Επομένως, αν ένα πουλί φαίνεται μικρότερο από τα υπόλοιπα, τότε πιθανώς να είναι όντως μικρότερο.
Απρόσμενα, η Λίβιτ διέθετε ακριβώς ότι χρειαζόταν. Αν οι Κηφείδες στο Μικρό Νέφος του Μαγγελάνου είχαν περίπου την ίδια απόσταση από τη Γη, τότε, αν ένας Κηφείδης ήταν λαμπρότερος από έναν άλλο, αυτό θα οφειλόταν στο γεγονός ότι ήταν ενδογενώς φωτεινότερος κι όχι απλώς φαινομενικά λαμπρότερος. Με βάση την υπόθεσή της σχεδίασε ένα γράφημα της φαινόμενης λαμπρότητας σε συνάρτηση με την περίοδο μεταβολής των 25 Κηφείδων και βρήκε ότι τα σημεία αυτά έμοιαζαν ν’ ακολουθούν μια ομαλή καμπύλη.
Η φωτογραφία είχε αλλάξει τον τρόπο μελέτης των μεταβλητών αστέρων, καθώς δύο φωτογραφικές γυάλινες πλάκες τραβηγμένες σε διαφορετικές νύχτες μπορούσαν να τοποθετηθούν η μία πάνω στην άλλη και να συγκριθούν άμεσα, με αποτέλεσμα τον εντοπισμό οποιασδήποτε μεταβολής στη λαμπρότητα. Η Λίβιτ αξιοποίησε στο μέγιστο βαθμό αυτή την ανερχόμενη τεχνολογία κι ανακάλυψε περισσότερους από 2.400 μεταβλητούς αστέρες, σχεδόν τους μισούς απ’ όσους ήταν γνωστοί μέχρι τότε. Οι αστρονόμοι είχαν προ πολλού συνειδητοποιήσει ότι μπορούσαν ν’ αντιληφθούν την φαινομενική κι όχι την πραγματική λαμπρότητα ενός αστέρα καθώς δεν μπορούσαν να υπολογίσουν την απόσταση του αστέρα από τη Γη.
Η Λίβιτ κατάφερε ν’ αναγνωρίσει 25 μεταβλητούς Κηφείδες στο Μικρό Νέφος του Μαγγελάνου, έναν μικρό γειτονικό μας γαλαξία. Δεν γνώριζε την απόσταση του Νέφους από τη Γη, σκέφτηκε όμως ότι οι Κηφείδες στο εσωτερικό του βρισκόταν σχετικά κοντά μεταξύ τους και απείχαν σχεδόν το ίδιο από τη Γη. Ο τρόπος σκέψης της Λίβιτ ήταν παρόμοιος μ’ εκείνον που βλέπει στον ουρανό ένα σμήνος από 25 πουλιά και υποθέτει ότι η απόσταση ανάμεσά τους είναι σχετικά μικρή σε σύγκριση με την απόσταση μεταξύ του παρατηρητή και του σμήνους. Επομένως, αν ένα πουλί φαίνεται μικρότερο από τα υπόλοιπα, τότε πιθανώς να είναι όντως μικρότερο.
Απρόσμενα, η Λίβιτ διέθετε ακριβώς ότι χρειαζόταν. Αν οι Κηφείδες στο Μικρό Νέφος του Μαγγελάνου είχαν περίπου την ίδια απόσταση από τη Γη, τότε, αν ένας Κηφείδης ήταν λαμπρότερος από έναν άλλο, αυτό θα οφειλόταν στο γεγονός ότι ήταν ενδογενώς φωτεινότερος κι όχι απλώς φαινομενικά λαμπρότερος. Με βάση την υπόθεσή της σχεδίασε ένα γράφημα της φαινόμενης λαμπρότητας σε συνάρτηση με την περίοδο μεταβολής των 25 Κηφείδων και βρήκε ότι τα σημεία αυτά έμοιαζαν ν’ ακολουθούν μια ομαλή καμπύλη.
Το 1912, η Λίβιτ ανακοίνωσε το συμπέρασμά της : “ Μπορεί να χαραχθεί μια ευθεία γραμμή ανάμεσα σε καθεμία από τις δυό σειρές σημείων που αντιστοιχούν στα μέγιστα και στα ελάχιστα. Έτσι βλέπουμε ότι υπάρχει μια απλή σχέση μεταξύ της λαμπρότητας των μεταβλητών αστέρων και των περιόδων τους ”. Επρόκειτο για ένα εντυπωσιακό συμπέρασμα που εγκυμονούσε συμπαντικές εφαρμογές, αλλά δημοσιεύτηκε με τον συγκρατημένο τίτλο “ Περίοδοι 25 μεταβλητών αστέρων στο Μικρό Νέφος του Μαγγελάνου ”.
Η ουσία της ανακάλυψης της Λίβιτ ήταν ότι τώρα ήταν πλέον δυνατή η σύγκριση μεταξύ δύο οποιωνδήποτε Κηφείδων στον ουρανό και ο υπολογισμός των σχετικών αποστάσεών τους από τη Γη. Για παράδειγμα, αν μπορούσε να βρει δυό Κηφείδες σε διαφορετικές περιοχές του ουρανού οι οποίοι μεταβαλλόταν με παρόμοιες περιόδους, τότε γνώριζε ότι η λαμπρότητά τους ήταν περίπου η ίδια. Το διάγραμμά της προέβλεπε ότι μια συγκεκριμένη περίοδος συνεπαγόταν μια συγκεκριμένη ενδογενή λαμπρότητα. Έτσι, αν ένας από τους αστέρες αυτούς φαινόταν κατά 9 φορές αμυδρότερος από τον άλλο, έπρεπε να απέχει από τη Γη πολύ περισσότερο.
Η Χενριέτα Λίβιτ πέθανε από καρκίνο στις 12 Δεκεμβρίου 1921, σε ηλικία μόλις 53 ετών. Όχι μόνο δεν έζησε αρκετά για ν’ απολαύσει την αναγνώριση που της άξιζε, αλλά δεν πρόλαβε να μάθει ούτε τον αποφασιστικό αντίκτυπο του έργου της στο αιώνιο θέμα της φύσης των νεφελωμάτων.
Η ουσία της ανακάλυψης της Λίβιτ ήταν ότι τώρα ήταν πλέον δυνατή η σύγκριση μεταξύ δύο οποιωνδήποτε Κηφείδων στον ουρανό και ο υπολογισμός των σχετικών αποστάσεών τους από τη Γη. Για παράδειγμα, αν μπορούσε να βρει δυό Κηφείδες σε διαφορετικές περιοχές του ουρανού οι οποίοι μεταβαλλόταν με παρόμοιες περιόδους, τότε γνώριζε ότι η λαμπρότητά τους ήταν περίπου η ίδια. Το διάγραμμά της προέβλεπε ότι μια συγκεκριμένη περίοδος συνεπαγόταν μια συγκεκριμένη ενδογενή λαμπρότητα. Έτσι, αν ένας από τους αστέρες αυτούς φαινόταν κατά 9 φορές αμυδρότερος από τον άλλο, έπρεπε να απέχει από τη Γη πολύ περισσότερο.
Η Χενριέτα Λίβιτ πέθανε από καρκίνο στις 12 Δεκεμβρίου 1921, σε ηλικία μόλις 53 ετών. Όχι μόνο δεν έζησε αρκετά για ν’ απολαύσει την αναγνώριση που της άξιζε, αλλά δεν πρόλαβε να μάθει ούτε τον αποφασιστικό αντίκτυπο του έργου της στο αιώνιο θέμα της φύσης των νεφελωμάτων.
Το αστεροσκοπείο του Γιέρκις, κοντά στο Σικάγο, που άρχισε να λειτουργεί το 1897.
Διονύσης Σιμόπουλος, Η αποκάλυψη των γαλαξιών
Εξερευνητές 2003
Διονύσης Σιμόπουλος, Η αποκάλυψη των γαλαξιών
Εξερευνητές 2003
Ο επόμενος, σπουδαίος κατασκευαστής τηλεσκοπίων ήταν ο εκκεντρικός εκατομμυριούχος Τζόρτζ Χέιλ, ο οποίος γεννήθηκε στο Σικάγο το 1868 και αποδείχτηκε πιο παθιασμένος απ’ ότι ο Λόρδος Ρος. Με χρηματοδότηση από τον Τσάρλς Γέρκις, έναν μεγιστάνα των μεταφορών στο Σικάγο, κατασκεύασε το Αστεροσκοπείο Γέρκις, ως τμήμα του Πανεπιστημίου Σικάγου, 120 χιλιόμετρα βόρεια της πόλης, κοντά στην κοινότητα του Ουϊλιαμς Μπέι. Ο φωτισμός της πόλης στηριζόταν ακόμη σε κεριά και λάμπες κι έτσι οι αστρονόμοι γνώριζαν ότι το αμυδρό ουράνιο φως δεν επρόκειτο να μολυνθεί από το φως ισχυρών ηλεκτρικών λαμπτήρων. Η κατασκευή του τηλεσκοπίου, μήκους 20 μέτρων και βάρους 20 τόνων, ολοκληρώθηκε το 1897. Διέθετε μηχανισμό οδήγησης βάρους 20 τόνων, ειδικά σχεδιασμένο για να θέτει το τηλεσκόπιο στη σωστή διεύθυνση και κατόπιν να το συγχρονίζει ομαλά με την περιστροφή της Γης. Μ’ αυτόν τον τρόπο, ο αστέρας ή το νεφέλωμα που επρόκειτο να παρατηρηθεί παρέμενε στο οπτικό πεδίο του οργάνου.
Ωστόσο ο Χέιλ δεν ήταν ικανοποιημένος. Δέκα χρόνια αργότερα συγκέντρωσε χρήματα από το Ινστιτούτο Κάρνεγκι και ώθησε τα όρια της κατασκευαστικής τεχνολογίας ακόμη πιο μακριά, φτιάχνοντας ένα τηλεσκόπιο διαμέτρου 1.50 μ. στο όρος Ουϊλσον κοντά στην Πασαντένα της Καλιφόρνια. Στη συνέχεια ενεπλάκη σ’ ένα τρίτο εγχείρημα : ένα τηλεσκόπιο 2.50 μ. στο Όρος Ουϊλσον. Το τηλεσκόπιο των 2.50 μ., που χρηματοδοτήθηκε από τον μεγιστάνα δομικού εξοπλισμού στο Λος Άντζελες Τζον Χούκερ, ολοκληρώθηκε τελικά το 1917. Το τηλεσκόπιο Χούκερ ήταν σε θέση ν’ ανακαλύψει νεφελώματα που έως τότε ήταν υπερβολικά αμυδρά για να είναι ορατά με οποιοδήποτε άλλο τηλεσκόπιο. Ήταν τόσο ευαίσθητο ώστε μπορούσε να εντοπίσει το φως ενός κεριού σε απόσταση 15.000 χιλιομέτρων.
Στη συνέχεια, ο Χέιλ άρχισε να εργάζεται στην κατασκευή ενός τηλεσκοπίου διαμέτρου 5 μέτρων. Δυστυχώς, δεν έζησε να το δεί ολοκληρωμένο, είδε όμως τον αντίκτυπο των τηλεσκοπίων του ενός, του ενάμισι και των δυόμισι μέτρων, καθένα από τα οποία αποκάλυψε περαιτέρω στοιχεία για τον αριθμό και την ποικιλία των νεφελωμάτων. Ωστόσο, το γεγονός ότι η ακριβής θέση αυτών των αντικειμένων παρέμενε άγνωστη ήταν ενοχλητικό. Άραγε, αποτελούσαν τμήμα του Γαλαξία μας ή επρόκειτο για άλλους, απομακρυσμένους γαλαξίες ;
Ωστόσο ο Χέιλ δεν ήταν ικανοποιημένος. Δέκα χρόνια αργότερα συγκέντρωσε χρήματα από το Ινστιτούτο Κάρνεγκι και ώθησε τα όρια της κατασκευαστικής τεχνολογίας ακόμη πιο μακριά, φτιάχνοντας ένα τηλεσκόπιο διαμέτρου 1.50 μ. στο όρος Ουϊλσον κοντά στην Πασαντένα της Καλιφόρνια. Στη συνέχεια ενεπλάκη σ’ ένα τρίτο εγχείρημα : ένα τηλεσκόπιο 2.50 μ. στο Όρος Ουϊλσον. Το τηλεσκόπιο των 2.50 μ., που χρηματοδοτήθηκε από τον μεγιστάνα δομικού εξοπλισμού στο Λος Άντζελες Τζον Χούκερ, ολοκληρώθηκε τελικά το 1917. Το τηλεσκόπιο Χούκερ ήταν σε θέση ν’ ανακαλύψει νεφελώματα που έως τότε ήταν υπερβολικά αμυδρά για να είναι ορατά με οποιοδήποτε άλλο τηλεσκόπιο. Ήταν τόσο ευαίσθητο ώστε μπορούσε να εντοπίσει το φως ενός κεριού σε απόσταση 15.000 χιλιομέτρων.
Στη συνέχεια, ο Χέιλ άρχισε να εργάζεται στην κατασκευή ενός τηλεσκοπίου διαμέτρου 5 μέτρων. Δυστυχώς, δεν έζησε να το δεί ολοκληρωμένο, είδε όμως τον αντίκτυπο των τηλεσκοπίων του ενός, του ενάμισι και των δυόμισι μέτρων, καθένα από τα οποία αποκάλυψε περαιτέρω στοιχεία για τον αριθμό και την ποικιλία των νεφελωμάτων. Ωστόσο, το γεγονός ότι η ακριβής θέση αυτών των αντικειμένων παρέμενε άγνωστη ήταν ενοχλητικό. Άραγε, αποτελούσαν τμήμα του Γαλαξία μας ή επρόκειτο για άλλους, απομακρυσμένους γαλαξίες ;
.
Στον Αστερισμό του Τοξότη, πίσω από τα νέφη αερίου και σκόνης, βρίσκεται το Σμήνος των Τόξων, το πιο πυκνό αστρικό σμήνος του Γαλαξία μας. Καταλαμβάνει μια σφαιρική περιοχή διαμέτρου 4,3 ετών φωτός περίπου και φτάνει ως την καρδιά του γαλαξία.
Γύρω στα μέσα της δεκαετίας του 1910, ο Αμερικανός αστρονόμος Χάρλοου Σάπλει ( 1885 – 1972 ) άρχισε να εξετάζει την χωροταξική κατανομή των σφαιρωτών σμηνών στο Γαλαξία. Εφαρμόζοντας την μέθοδο της Λίβιτ στις φωτογραφίες που πήρε με τα τηλεσκόπια των 150 και 250 εκατοστών του Όρους Ουίλσον, ο Σάπλει υπολόγισε τις αποστάσεις ογδόντα έξη σφαιρωτών σμηνών και καθόρισε την κατανομή τους στον διαστημικό χώρο. Παρατήρησε ότι ήταν τεράστιες και πυκνές συλλογές άστρων με πάνω από ένα εκατομμύριο μέλη και βρισκόταν κυρίως στο νότιο τμήμα του ουρανού, με μια συγκέντρωση προς τους αστερισμούς του Σκορπιού, του Οφιούχου και του Τοξότη.
Κατέληξε λοιπόν ότι τα σμήνη αυτά, σαν αντικείμενα μεγάλης μάζας, θα έπρεπε να περιφέρονται γύρω από το κέντρο του Γαλαξία όπως ακριβώς οι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο. Μ’ αυτά τα δεδομένα, υπολόγισε ότι τα σφαιρωτά σμήνη κατανέμονται στην επιφάνεια μιας νοητής σφαίρας της οποίας το κέντρο βρίσκεται προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Τοξότη και ότι το κέντρο της σφαίρας αυτής, το πιθανό δηλαδή κέντρο του Γαλαξία μας, πρέπει να είναι σχεδόν 50.000 έτη φωτός μακριά από τον Ήλιο.
Στις αρχές του 1920 ανακαλύφθηκε ότι το μέγεθος αυτό ήταν υπερβολικό, αλλά παρ’ όλ’ αυτά, η εργασία του Σάπλει έδωσε μια ξεκάθαρη εικόνα του Γαλαξία μας και των άστρων που φαινόταν στον νυχτερινό ουρανό, ενώ ταυτόχρονα έγινε αντιληπτό ότι το ηλιακό μας σύστημα δεν ήταν τοποθετημένο στο κέντρο όπως πιστευόταν μέχρι τότε, αλλά στις παρυφές του Γαλαξία, συνταξιδεύοντας στο διάστημα μαζί με τα δισεκατομμύρια άστρα που τον σχηματίζουν. Ωστόσο, το ερώτημα για την φύση των νεφελωμάτων δεν είχε ακόμα απαντηθεί.
Στις αρχές του 1920 ανακαλύφθηκε ότι το μέγεθος αυτό ήταν υπερβολικό, αλλά παρ’ όλ’ αυτά, η εργασία του Σάπλει έδωσε μια ξεκάθαρη εικόνα του Γαλαξία μας και των άστρων που φαινόταν στον νυχτερινό ουρανό, ενώ ταυτόχρονα έγινε αντιληπτό ότι το ηλιακό μας σύστημα δεν ήταν τοποθετημένο στο κέντρο όπως πιστευόταν μέχρι τότε, αλλά στις παρυφές του Γαλαξία, συνταξιδεύοντας στο διάστημα μαζί με τα δισεκατομμύρια άστρα που τον σχηματίζουν. Ωστόσο, το ερώτημα για την φύση των νεφελωμάτων δεν είχε ακόμα απαντηθεί.
.
Η θέση μας στον Γαλαξία προσδιορίζει όλα όσα βλέπουμε στον νυχτερινό ουρανό.
Διονύσης Σιμόπουλος, Η αποκάλυψη των γαλαξιών
Εξερευνητές 2003
Διονύσης Σιμόπουλος, Η αποκάλυψη των γαλαξιών
Εξερευνητές 2003
Τον Απρίλιο του 1920, η Εθνική Ακαδημία Επιστημών στην Ουάσιγκτον σχεδίασε να φιλοξενήσει τις αντίθετες απόψεις γι’ αυτό το ζήτημα, και οι επιστήμονες κλήθηκαν να υποστηρίξουν τις απόψεις τους μπροστά σ’ ένα ευρύτερο κοινό. Η άποψη ότι ο Γαλαξίας περιείχε ολόκληρο το σύμπαν, συμπεριλαμβανομένων των νεφελωμάτων, υποστηριζόταν σθεναρά από τους αστρονόμους του Αστεροσκοπείου του Όρους Ουίλσον, οι οποίοι απέστειλαν τον Χάρλοου Σάπλει για να τους εκπροσωπήσει. Η αντίθετη άποψη, σύμφωνα με την οποία τα νεφελώματα ήταν γαλαξίες, ήταν δημοφιλής στο Αστεροσκοπείο Λικ, το οποίο απέστειλε τον διακεκριμένο αστρονόμο Χέμπερ Κέρτις ( 1872 – 1942 ) ως υπερασπιστή αυτής της θέσης.
Η μεγάλη διαμάχη – όπως ονομάστηκε – άρχισε με τον Σάπλει να εξηγεί ότι τα νεφελώματα εντοπιζόταν εν γένει πάνω και κάτω από το επίπεδο του Γαλαξία, αλλά σπανίως στο ίδιο επίπεδο, που ονομάστηκε ζώνη αποφυγής. Εξήγησε αυτή την κατάσταση ισχυριζόμενος ότι τα νεφελώματα ήταν νέφη αερίων που δρούσαν ως λίκνα για νεογέννητους αστέρες και πλανήτες. Πίστευε ότι τέτοια νέφη υπήρχαν μόνο στις ανώτερες και κατώτερες εσχατιές του Γαλαξία, και ότι κινούνταν προς το κεντρικό επίπεδο καθώς οι αστέρες και οι πλανήτες ενηλικιωνόταν. Επομένως, μπορούσε να εξηγήσει τη ζώνη αποφυγής εάν ο Γαλαξίας μας ήταν ο μοναδικός Γαλαξίας που υπήρχε.
Ο Κέρτις ήταν κάθετα αντίθετος. Αναφορικά με τη ζώνη αποφυγής, ο Κέρτις πίστευε ότι επρόκειτο για οπτική απάτη. Υποστήριξε ότι τα νεφελώματα, καθώς ήταν γαλαξίες, ήταν συμμετρικά κατανεμημένοι γύρω και μακριά από τον Γαλαξία. Επομένως, ο μοναδικός λόγος για τον οποίο οι αστρονόμοι δεν μπορούσαν να δουν πολλά νεφελώματα στο επίπεδο του Γαλαξία ήταν επειδή το φως των τελευταίων εμποδιζόταν από το πλήθος των αστέρων και της μεσοαστρικής σκόνης που συνιστούσαν το γαλαξιακό επίπεδο. Όπως συμβαίνει συνήθως σε τέτοιες περιστάσεις, και οι δύο επιστήμονες είχαν δίκιο και άδικο : σύντομα αποκαλύφθηκε ότι ο Γαλαξίας μας είχε τεράστιες διαστάσεις και το σύμπαν πελώριες, περιλαμβάνοντας δισεκατομμύρια γαλαξίες σαν τον δικό μας.
Η μεγάλη διαμάχη – όπως ονομάστηκε – άρχισε με τον Σάπλει να εξηγεί ότι τα νεφελώματα εντοπιζόταν εν γένει πάνω και κάτω από το επίπεδο του Γαλαξία, αλλά σπανίως στο ίδιο επίπεδο, που ονομάστηκε ζώνη αποφυγής. Εξήγησε αυτή την κατάσταση ισχυριζόμενος ότι τα νεφελώματα ήταν νέφη αερίων που δρούσαν ως λίκνα για νεογέννητους αστέρες και πλανήτες. Πίστευε ότι τέτοια νέφη υπήρχαν μόνο στις ανώτερες και κατώτερες εσχατιές του Γαλαξία, και ότι κινούνταν προς το κεντρικό επίπεδο καθώς οι αστέρες και οι πλανήτες ενηλικιωνόταν. Επομένως, μπορούσε να εξηγήσει τη ζώνη αποφυγής εάν ο Γαλαξίας μας ήταν ο μοναδικός Γαλαξίας που υπήρχε.
Ο Κέρτις ήταν κάθετα αντίθετος. Αναφορικά με τη ζώνη αποφυγής, ο Κέρτις πίστευε ότι επρόκειτο για οπτική απάτη. Υποστήριξε ότι τα νεφελώματα, καθώς ήταν γαλαξίες, ήταν συμμετρικά κατανεμημένοι γύρω και μακριά από τον Γαλαξία. Επομένως, ο μοναδικός λόγος για τον οποίο οι αστρονόμοι δεν μπορούσαν να δουν πολλά νεφελώματα στο επίπεδο του Γαλαξία ήταν επειδή το φως των τελευταίων εμποδιζόταν από το πλήθος των αστέρων και της μεσοαστρικής σκόνης που συνιστούσαν το γαλαξιακό επίπεδο. Όπως συμβαίνει συνήθως σε τέτοιες περιστάσεις, και οι δύο επιστήμονες είχαν δίκιο και άδικο : σύντομα αποκαλύφθηκε ότι ο Γαλαξίας μας είχε τεράστιες διαστάσεις και το σύμπαν πελώριες, περιλαμβάνοντας δισεκατομμύρια γαλαξίες σαν τον δικό μας.
.
Γύρω στο 1922, ο Hubble παρατηρεί μέσα από την νευτώνεια εστία του τηλεσκοπίου των 100 ιντσών του Όρους Wilson, κοντά στην Πασαντένα της Καλιφόρνιας. Απόφοιτος της Οξφόρδης, ο Hubble εγκατέλειψε μια λαμπρή καριέρα νομικού για ν’ ασχοληθεί με την αστρονομία.
Το βιβλίο των επιστημών, Αλεξάνδρεια 2005
Ο αστρονόμος που θα αξιοποιούσε πλήρως το δυναμικό της ανακάλυψης της Λίβιτ ήταν ο Έντουιν Χάμπλ, ο πιο διάσημος αστρονόμος της γενιάς του. Γεννήθηκε το 1889 στο Μισούρι και χάρη στον παππού του, που του χάρισε ένα τηλεσκόπιο στα γενέθλια των 8 του χρόνων, ενθουσιάστηκε με την παρατήρηση του ουρανού. Είχε αποφασίσει ότι θα σπουδάσει αστρονομία αλλά ο δυναμικός πατέρας του είχε άλλες ιδέες. Σπούδασε λοιπόν νομικά, ενώ παράλληλα παρακολουθούσε μαθήματα φυσικής. Το 1913, ο πατέρας του πέθανε κι έτσι ανέλαβε την υποστήριξη της μητέρας του και των τεσσάρων αδελφών του, εργαζόμενος ως καθηγητής γυμνασίου για 18 μήνες. Στη συνέχεια, αφού είχε κάνει το καθήκον του προς την οικογένειά του και είχε πλέον ελευθερωθεί από τον παράλογο κι αυταρχικό πατέρα του, ο Χάμπλ μπορούσε πλέον ανεμπόδιστα ν’ ακολουθήσει το παιδικό του όνειρο και να γίνει αστρονόμος.
Η σημαντικότερη αίσθηση για τους αστρονόμους είναι η όραση κι όποιος είχε πρόσβαση στο καλύτερο τηλεσκόπιο θα έβλεπε μακρύτερα κι ευκρινέστερα. Επομένως, το Όρος Ουίλσον ήταν το καλύτερο μέρος για τον Χάμπλ : διέθετε ήδη το μεγάλο τηλεσκόπιο του 1.50μ., και σύντομα θα ολοκληρωνόταν με το ακόμη μεγαλύτερο τηλεσκόπιο των 2.50μ. Ο διορισμός του καθυστέρησε λόγω της εισόδου της Αμερικής στον Α’ Παγκόσμιο πόλεμο κι έτσι ο Χάμπλ έφτασε στο Όρος Ουίλσον το φθινόπωρο του 1919.
Η σημαντικότερη αίσθηση για τους αστρονόμους είναι η όραση κι όποιος είχε πρόσβαση στο καλύτερο τηλεσκόπιο θα έβλεπε μακρύτερα κι ευκρινέστερα. Επομένως, το Όρος Ουίλσον ήταν το καλύτερο μέρος για τον Χάμπλ : διέθετε ήδη το μεγάλο τηλεσκόπιο του 1.50μ., και σύντομα θα ολοκληρωνόταν με το ακόμη μεγαλύτερο τηλεσκόπιο των 2.50μ. Ο διορισμός του καθυστέρησε λόγω της εισόδου της Αμερικής στον Α’ Παγκόσμιο πόλεμο κι έτσι ο Χάμπλ έφτασε στο Όρος Ουίλσον το φθινόπωρο του 1919.
Καθώς πίστευε ότι τα νεφελώματα ήταν ανεξάρτητοι γαλαξίες, βρισκόταν σε κάπως δύσκολη θέση καθώς οι αστρονόμοι του Όρους Ουίλσον είχαν αντίθετη άποψη. Ειδικότερα, βρισκόταν σε μόνιμη διαμάχη με τον Σάπλει ο οποίος παρ’ όλ’ αυτά έτρεφε μεγάλες προσδοκίες από τον νεαρό αστρονόμο. Η διαμάχη αυτή τερματίστηκε το 1921, όταν ο Σάπλει εγκατέλειψε το Όρος Ουίλσον, για τη θέση του διευθυντή στο Αστεροσκοπείο του Χάρβαρντ. Επρόκειτο ασφαλώς για μια προαγωγή του Σάπλει, όμως η μετακίνηση στην Ανατολική ακτή αποδείχτηκε καταστροφική.
Αν και είχε γλιτώσει από τον Χάμπλ και είχε αναλάβει τη διεύθυνση ενός διάσημου ιδρύματος, ο Σάπλει είχε εγκαταλείψει το αστεροσκοπείο που έμελλε να κυριαρχήσει στην αστρονομία για τέσσερις δεκαετίες. Το Αστεροσκοπείο του Όρους Ουίλσον διέθετε τα ισχυρότερα τηλεσκόπια στον κόσμο και ήταν προορισμένο να γίνει το ίδρυμα που θα έφερνε την επόμενη επανάσταση στην αστρονομία.
Ο Χάμπλ ανέβηκε στην ιεραρχία, βαθμιαία απέκτησε περισσότερο χρόνο παρατήρησης κι αφιερώθηκε στη λήψη των καλύτερων δυνατών φωτογραφιών νεφελωμάτων. Όταν έβλεπε το όνομά του στο πρόγραμμα παρατήρησης, έπαιρνε τον απότομο δρόμο με τις στροφές που οδηγούσε στην κορυφή του Όρους Ουίλσον, σε υψόμετρο 1.740μ. Τις ημέρες που ακολουθούσαν απολάμβανε την διαμονή του στο “ Μοναστήρι ” - εύστοχος χαρακτηρισμός για εκείνη την ανδροκρατούμενη κατοικία όσων είχαν εγκαταλείψει την επαφή με τον έξω κόσμο κι είχαν αφιερωθεί στην παρατήρηση του διαστήματος.
Τη νύχτα της 4ης Οκτωβρίου 1923, τέσσερα χρόνια μετά την άφιξή του στο Όρος Ουίλσον, ο Χάμπλ παρατηρούσε τον ουρανό με το τηλεσκόπιο των 2.50μ. , φωτογραφίζοντας μεταβλητούς αστέρες στο Νεφέλωμα της Ανδρομέδας. Την επομένη, συγκρίνοντας τις φωτογραφικές πλάκες με προηγούμενες του ίδιου νεφελώματος, ανακάλυψε ότι ένας από τους αστέρες που είχε φωτογραφίσει ήταν ένας Κηφείδης, κι αυτό σήμαινε ότι είχε κάνει τη μεγαλύτερη ανακάλυψη της καριέρας του : είχε ανακαλύψει τον πρώτο Κηφείδη σ’ ένα νεφέλωμα, άρα μπορούσε να χρησιμοποιήσει τη μέθοδο της Λίβιτ για να υπολογίσει την απόλυτη λαμπρότητα του αστέρα. Ο νέος Κηφείδης αυξομείωνε τη λαμπρότητά του με περίοδο 31, 415 μέρες και ήταν 7.000 φορές φωτεινότερος από τον Ήλιο. Συγκρίνοντας την απόλυτη με τη φαινόμενη λαμπρότητά του, ο Χάμπλ προσδιόρισε την απόστασή του.
Το αποτέλεσμα ήταν συγκλονιστικό. Ο Κηφείδης, και επομένως το νεφέλωμα της Ανδρομέδας στο οποίο ανήκε, έμοιαζε να απέχει από τη Γη 900.000 έτη φωτός.
Ο Γαλαξίας μας έχει διάμετρο περίπου 100.000 έτη φωτός, άρα η Ανδρομέδα δεν ανήκε σ’ αυτόν. Κι αν η Ανδρομέδα βρισκόταν σε τόσο μεγάλη απόσταση, έπρεπε να είναι απίστευτα λαμπρή για να είναι ορατή με γυμνό μάτι. Μια τέτοια λαμπρότητα συνεπαγόταν ένα σύστημα με εκατοντάδες ή εκατομμύρια γαλαξίες. Το Νεφέλωμα της Ανδρομέδας δεν μπορούσε παρά να είναι γαλαξίας, ο γαλαξίας της Ανδρομέδας.
Η μεγάλη διαμάχη για τη φύση των νεφελωμάτων μπορούσε πια να τερματιστεί. Ο Χάμπλ ανακοίνωσε τα αποτελέσματα της έρευνάς του το 1924 στο Συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης, το οποίο πραγματοποιήθηκε στην Ουάσιγκτον. Ο Χάμπλ μοιράστηκε το βραβείο των 1.000 δολαρίων για την καλύτερη εργασία μαζί με τον Λέμιουελ Κλίβελαντ για την πρωτοποριακή εργασία του στα εντερικά πρωτόζωα που βρίσκονται στους τερμίτες.
Ο Χάμπλ ανέβηκε στην ιεραρχία, βαθμιαία απέκτησε περισσότερο χρόνο παρατήρησης κι αφιερώθηκε στη λήψη των καλύτερων δυνατών φωτογραφιών νεφελωμάτων. Όταν έβλεπε το όνομά του στο πρόγραμμα παρατήρησης, έπαιρνε τον απότομο δρόμο με τις στροφές που οδηγούσε στην κορυφή του Όρους Ουίλσον, σε υψόμετρο 1.740μ. Τις ημέρες που ακολουθούσαν απολάμβανε την διαμονή του στο “ Μοναστήρι ” - εύστοχος χαρακτηρισμός για εκείνη την ανδροκρατούμενη κατοικία όσων είχαν εγκαταλείψει την επαφή με τον έξω κόσμο κι είχαν αφιερωθεί στην παρατήρηση του διαστήματος.
Τη νύχτα της 4ης Οκτωβρίου 1923, τέσσερα χρόνια μετά την άφιξή του στο Όρος Ουίλσον, ο Χάμπλ παρατηρούσε τον ουρανό με το τηλεσκόπιο των 2.50μ. , φωτογραφίζοντας μεταβλητούς αστέρες στο Νεφέλωμα της Ανδρομέδας. Την επομένη, συγκρίνοντας τις φωτογραφικές πλάκες με προηγούμενες του ίδιου νεφελώματος, ανακάλυψε ότι ένας από τους αστέρες που είχε φωτογραφίσει ήταν ένας Κηφείδης, κι αυτό σήμαινε ότι είχε κάνει τη μεγαλύτερη ανακάλυψη της καριέρας του : είχε ανακαλύψει τον πρώτο Κηφείδη σ’ ένα νεφέλωμα, άρα μπορούσε να χρησιμοποιήσει τη μέθοδο της Λίβιτ για να υπολογίσει την απόλυτη λαμπρότητα του αστέρα. Ο νέος Κηφείδης αυξομείωνε τη λαμπρότητά του με περίοδο 31, 415 μέρες και ήταν 7.000 φορές φωτεινότερος από τον Ήλιο. Συγκρίνοντας την απόλυτη με τη φαινόμενη λαμπρότητά του, ο Χάμπλ προσδιόρισε την απόστασή του.
Το αποτέλεσμα ήταν συγκλονιστικό. Ο Κηφείδης, και επομένως το νεφέλωμα της Ανδρομέδας στο οποίο ανήκε, έμοιαζε να απέχει από τη Γη 900.000 έτη φωτός.
Ο Γαλαξίας μας έχει διάμετρο περίπου 100.000 έτη φωτός, άρα η Ανδρομέδα δεν ανήκε σ’ αυτόν. Κι αν η Ανδρομέδα βρισκόταν σε τόσο μεγάλη απόσταση, έπρεπε να είναι απίστευτα λαμπρή για να είναι ορατή με γυμνό μάτι. Μια τέτοια λαμπρότητα συνεπαγόταν ένα σύστημα με εκατοντάδες ή εκατομμύρια γαλαξίες. Το Νεφέλωμα της Ανδρομέδας δεν μπορούσε παρά να είναι γαλαξίας, ο γαλαξίας της Ανδρομέδας.
Η μεγάλη διαμάχη για τη φύση των νεφελωμάτων μπορούσε πια να τερματιστεί. Ο Χάμπλ ανακοίνωσε τα αποτελέσματα της έρευνάς του το 1924 στο Συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης, το οποίο πραγματοποιήθηκε στην Ουάσιγκτον. Ο Χάμπλ μοιράστηκε το βραβείο των 1.000 δολαρίων για την καλύτερη εργασία μαζί με τον Λέμιουελ Κλίβελαντ για την πρωτοποριακή εργασία του στα εντερικά πρωτόζωα που βρίσκονται στους τερμίτες.
Η συνοδευτική επιστολή εκ μέρους του Συμβουλίου της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας τόνιζε τις συνέπειες της εργασίας του Χάμπλ : “ Ανοίγει το δρόμο στα βάθη του διαστήματος, τα οποία ως τώρα περίμεναν απροσπέλαστα την έρευνα, και υπόσχεται ακόμη μεγαλύτερες προόδους στο εγγύς μέλλον. Στο μεταξύ, έχει ήδη διαστείλει κατά εκατό φορές το γνωστό όγκο του υλικού σύμπαντος και έχει προφανώς διευθετήσει το μακρόχρονο ερώτημα περί της φύσης των νεφελωμάτων, αφού έδειξε ότι πρόκειται για γιγαντιαίες συσσωματώσεις αστέρων σχεδόν συγκρίσιμες σε έκταση με το Γαλαξία μας ”.
Πηγές στοιχείων : Τα βιβλία που ήδη αναφέρθηκαν καθώς και : Terence Dickinson, Το σύμπαν και πέρα από αυτό, Πλανητάριο Θεσσαλονίκης 2004, David H. Levy, Το βιβλίο του κόσμου, Αλεξάνδρεια 2004, Giles Sparrow, Cosmos, Quercus Pubblishing Ltd 2006.
Πηγές στοιχείων : Τα βιβλία που ήδη αναφέρθηκαν καθώς και : Terence Dickinson, Το σύμπαν και πέρα από αυτό, Πλανητάριο Θεσσαλονίκης 2004, David H. Levy, Το βιβλίο του κόσμου, Αλεξάνδρεια 2004, Giles Sparrow, Cosmos, Quercus Pubblishing Ltd 2006.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου