از حقوق و جنگ تا انبساط عالم

[مسافر007]

تلسکوپ فضایی هابل و قانون هابل، هردو یادآور نامی هستند که اوایل قرن بیستم تحولی در نجوم ایجاد کرد. امروز ۲۰ نوامبر سالروز تولد ادوین هابل است که با نگاه خود عالم را در نگاه ما گسترش داد. او از دوران جوانی به نجوم علاقه‌مند بود و با بورسیه از دانشگاه شیکاگو لیسانس خود را در رشته‌ی ریاضی و نجوم گرفت. علاوه بر نجوم، ورزشکار توانمندی هم بود و به بوکس و بسکتبال علاقه‌ داشت و بسیاری او را تشویق می‌کردند که ورزش را به‌طور حرفه‌ای ادامه دهد اما در سال ۱۹۱۰ او با گرفتن بورسیه‌ی رودز Rhodes به انگلستان رفت تا تحصیل خود را در رشته‌ی حقوق در دانشگاه آکسفورد ادامه دهد. هابل در سال ۱۹۱۳ به آمریکا بازگشت و در کنتاکی دفتر حقوقی باز کرد اما اندکی بعد به‌طور کامل وکالت را کنار گذاشت و به نجوم روی آورد. او به رصدخانه‌ی یِرکس دانشگاه شیکاگو رفت و در سال ۱۹۱۷ رساله‌ای با عنوان «جست‌وجوی سحابی‌های کم‌نور از راه عکاسی» ارائه کرد و دکترایش را گرفت. هابل در این رساله انواع سحابی‌ها را دسته‌بندی کرده و اشاره کرده بود که سحابی‌های سیاره‌نما احتمالاً درون کهکشان راه شیری و سحابی‌های مارپیچی خارج از کهکشان ما قرار دارند، اما برای دست‌یافتن به نتیجه‌ی دقیق‌تر باید به ابزاری قوی‌تر دسترسی داشت. رصدهای دقیق او توجه جرج الری هیل را به خود جلب کرد و هیل از او خواست تا به رصدخانه‌ی مونت ویلسون برود و به عنوان کارمند رصدخانه در آن‌جا به رصدها و پژوهش‌هایش ادامه دهد. اما ‌هم‌زمان با این پیشنهاد تازه جنگ جهانی نخست آغاز شده بود و هابل به جنگ رفت. پس از پایان جنگ، هابل ۳۰ ساله بازگشت تا با تلسکوپ ۶۰ اینچی رصدخانه‌ی مونت ویلسون به تحقیقات خود در نجوم ادامه دهد.دست‌آوردهای هابلنخستین کشف بزرگ هابل در سال ۱۹۲۳ با تلسکوپ ۲/۵ متری (۱۰۰ اینچی) رصدخانه در حالی بود که متوجه شد در مناطق بیرونی M31 (کهکشان آندرومدا)، ستاره‌هایی از نوع متغیرهای قیفاوسی قرار دارند. ده سال پیش از آن هنریتا لویت از رصدخانه‌ی دانشگاه هاروارد نشان داده بود که متغیرهای قیفاوسی، شاخص بسیار مناسبی برای سنجش مقدار فاصله هستند. و همین امر نخستین گام برای حل معمای سحابی آندرومدا بود که تا آن روز گمان می‌رفت داخل کهکشان راه شیری قرار دارد. تا پایان سال ۱۹۲۴ هابل ۳۶ ستاره‌ی متغیر در کهکشان آندرومدا یافته بود که ۱۲تای آن‌ها از نوع متغیرهای قیفاوسی بودند. این کشف در نشستی در انجمن نجوم آمریکا و بدون حضور خود هابل اعلام شد و به گونه‌ای همین قدم آغاز دوره‌ی درخشش کیهان‌شناسی بود.پس از آن هابل از دو سو به تحقیق خود ادامه داد: از سویی به بررسی ظاهر عمومی کهکشان‌ها و ساختارشان می‌پرداخت و از سویی دیگر نحوه‌ی توزیع در عالم و چگونگی حرکت آن‌ها را بررسی می‌کرد. او در سال ۱۹۲۵ برای نخستین بار به‌طور معقول و پذیرفتنی کهکشان‌ها را دسته‌بندی کرد، به‌طوری که امروز هم هنوز از اساس و پایه‌ی این دسته‌بندی استفاده می‌شود. هابل کهکشان‌ها را به دو بخش باقاعده و بی‌قاعده تقسیم کرد، کهکشان‌های باقاعده خود به دو دسته‌ی مارپیچی و بیضوی تقسیم می‌شدند. او پس از این دسته‌بندی به بررسی فاصله‌ی کهکشان‌ها از کهکشان راه شیری پرداخت و تا سال ۱۹۲۹، علاوه بر چهار کهکشان از خوشه‌ی کهکشانی سنبله، فاصله‌ی هجده کهکشان دیگر را هم به دست آورده بود.

پیش از این‌که به کشف بزرگ هابل نزدیک شویم بد نیست که اندکی به عقب، به سال ۱۹۱۲، بازگردیم. در این سال وِستو اسلیفر، منجم آمریکایی، با بررسی اثر دوپلر در خطوط طیفی، سرعت شعاعی ۴۶ کهکشان (یا به قول آن روزی‌ها؛ سحابی!) را به دست آورده بود. اما مقادیری که اسلیفر به دست آورده بود با اندازه‌ی ظاهری این اجرام آسمانی هماهنگی نداشت. در سال ۱۹۱۷، ویلم دو سیتر، منجم هلندی، بر اساس معادله‌ی کیهان‌شناسی اینشتین مدلی از عالم را به دست آورد که انتقال به سرخ منابع نوری بسیار دور در عالم را پیشگویی می‌کرد،‌ اما تا آن زمان داده‌ی رصدی آن‌قدر کافی نبود که این پیشگویی تأیید کند. هابل که به بررسی فواصل کهکشان‌ها پرداخته بود و این انتقال به سرخ را اندازه گرفته بود، رابطه‌ی خطی بسیار ساده‌ای میان سرعت کهکشان‌ها و فاصله‌ی آن‌ها به دست آورد که بعدها به «قانون هابل» معروف شد اما این رابطه و رصدها فقط برای کهکشان‌هایی تا شش میلیون سال نوری پاسخگو بودند. بخش طیف‌سنجی تحقیق هابل برعهده‌ی میلتون هامسون بود که کار خود را از سرایداری در رصدخانه آغاز کرده بود و اکنون هابل را یاری می‌کرد. طی دو سال با همکاری هامسون و عدسی‌های جدیدی که برای عکاسی تولید می‌شدند، قانون هابل برای کهکشان‌هایی با ۱۰۰ میلیون سال نوری فاصله به کار می‌آمد و همین امر مهر تأییدی شد بر یکی از بزرگ‌ترین کشف‌های نجومی اوایل قرن بیستم! کشفی که نشان می‌داد عالم در حال گسترش است!قانون هابل یا قانون Lemaitre ؟جالب این‌جا است که دو سال پیش از رصدهای هابل، منجمی بلژیکی به نام Georges Lemaitre، قانون هابل را به‌طور نظری و بر اساس مدل انبساط عالم به دست آورده بود. با این‌حال با این‌که او هم مقاله‌اش را به چاپ رساند توجه چندانی را به خود جلب نکرد. البته هنوز هم بعضی معتقدند که درواقع Lemaitre نخستین کسی بود که به قانون هابل دست یافت و فقط به این رابطه بسنده نکرد و در پی آن بود تا سرعت دقیق انبساط عالم را به دست آورد. او محاسباتی بسیار دقیق‌تر از هابل داشت، به‌طوری‌که ثابت هابل را ۶۲۵ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک به دست آورده بود در حالی‌که خود هابل این ثابت را ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک به دست آورد. هنگامی‌که در سال ۱۹۳۱ مقاله‌ی این منجم بلژیکی به زبان انگلیسی در یادداشت‌های ماهانه‌ی انجمن سلطنتی نجوم انگلستان به چاپ رسید به‌طرز عجیبی چند خطی از مقاله‌ی اصلی در ترجمه غیب شده بود (دقیقاً همان بخش‌هایی که به قانون هابل و ثابت هابل اشاره شده بود) که همین باعث شد بعدها بسیاری به هابل تهمت بزنند که به عمد و به یاری مترجمان متن، افتخار ثبت این قانون را به نام خود به دست آورده است. با این حال هرگز هیچ مدرک مستندی علیه هابل به دست نیامد. طرفداران هابل معتقدند که بعضی این ادعا را برای نابود کردن نام نیکوی هابل سر هم کرده‌اند.انتهای داستانهابل در سال ۱۹۴۲ باز به ارتش پیوست تا در جنگ جهانی دوم شرکت کند و هنگامی که چهار سال بعد با مدال شایستگی برای خدماتش در جنگ به رصدخانه‌ی مونت ویلسون بازگشت، عنوان مدیر کمیته‌ی تحقیقات رصدخانه‌ی مونت ویلسون و رصدخانه‌های پالومار را دریافت کرد. در آن زمان تنها فردی که به‌طور ثابت از تلسکوپ ۲۰۰ اینچی رصدخانه استفاده می‌کرد، هابل بود. او تا سال‌های پایانی عمرش به رصد و تحقیق خود ادامه داد و نهایتاً در سال ۱۹۵۳ هنگامی که آماده می‌شد تا برای رصدی ۴ روزه به رصدخانه برود،‌ به علت سکته‌ی مغزی درگذشت.

1. برای مطالعه بیشتر درباره‌ی Lemaitre و هابل (به زبان انگلیسی) به آدرس زیر مراجعه کنید:

http://hubblesite.org/pubinfo/pdf/2011/36/pdf.pdf

parssky