Edwin Hubble: vida, Ley de Hubble y el descubrimiento de las galaxias
Edwin Hubble: vida y legado. Descubre cómo halló galaxias más allá de la Vía Láctea y formuló la Ley de Hubble que reveló la expansión del universo.
Edwin Powell Hubble (20 de noviembre de 1889 - 28 de septiembre de 1953) fue un astrónomo estadounidense. Los descubrimientos de Hubble cambiaron la visión científica del universo.
En 1925 demostró que existen galaxias más allá de la nuestra, la Vía Láctea. Además, desarrolló un método para clasificar las galaxias.
Entonces demostró que las galaxias se alejaban unas de otras. Hubble descubrió que el grado de efecto Doppler (corrimiento al rojo) de una galaxia aumentaba en proporción a su distancia de la Tierra. El efecto Doppler es el cambio de tono o color cuando un objeto o sonido se acerca (tono más alto, color más brillante) o se aleja (más bajo y oscuro). El corrimiento al rojo se observa en el espectro luminoso
En 1929, Hubble formuló la llamada ley de Hubble. Esta ley establece que cuanto mayor es la distancia entre dos galaxias, mayor es su velocidad relativa de separación. Georges Lemaître, sacerdote y astrónomo belga, había publicado la idea dos años antes en una oscura revista. Sin embargo, la idea lleva el nombre de Hubble hasta hoy.
En la actualidad, las "velocidades aparentes" de las galaxias se entienden como un aumento de la distancia propia que se produce debido a la expansión del espacio. La luz que viaja por el espacio en expansión experimenta un corrimiento al rojo de tipo Hubble.
Este trabajo ayudó a establecer que el universo está en expansión. Algunos han dicho erróneamente que Hubble descubrió el desplazamiento Doppler en los espectros de las galaxias, pero éste ya había sido observado anteriormente por Vesto Slipher, cuyos datos utilizó Hubble.
El Telescopio Espacial Hubble lleva el nombre de Hubble.
Vida y formación
Hubble nació en Marshfield, Misuri (Estados Unidos). Desde joven mostró interés por el deporte y por los estudios. Realizó estudios universitarios en la Universidad de Chicago y continuó su formación en la Universidad de Oxford como becario Rhodes. Tras la Primera Guerra Mundial se especializó en astronomía y pasó a trabajar en el Mount Wilson Observatory (California), donde tuvo acceso a telescopios de gran apertura que fueron fundamentales para sus observaciones.
Descubrimientos clave
Sus aportes más importantes incluyen:
- Demostración de la naturaleza extragaláctica de las "nebulosas": gracias a la identificación de variables cefeidas en Andrómeda y otras "nebulosas" —aplicando la ley periodo-luminocidad descubierta por Henrietta Leavitt— pudo medir distancias y comprobar que dichos objetos eran galaxias independientes, no estructuras dentro de la Vía Láctea.
- Medición de distancias cosmológicas: Hubble calculó distancias a muchas galaxias y combinó esos datos con medidas de corrimiento al rojo para investigar la relación velocidad-distancia.
- Clasificación morfológica de galaxias: propuso en 1926 un sistema de clasificación (el famoso diagrama en forma de horquilla) que diferencia galaxias elípticas, lenticulares, espirales y espirales barradas. Aunque no refleja necesariamente una secuencia evolutiva directa, su esquema sigue siendo una referencia útil en astronomía.
La ley de Hubble y la expansión del universo
En 1929 Hubble publicó que la velocidad de recesión de las galaxias era, en promedio, proporcional a su distancia, es decir v = H0 · d, donde H0 es la denominada constante de Hubble. Esta relación lineal —la ley de Hubble— fue la primera evidencia observacional clara de que el universo, a gran escala, está en expansión.
Importante matiz histórico: las velocidades radiales (corrimientos al rojo) observadas en los espectros de muchas galaxias habían sido medidas antes por Vesto Slipher. Por su parte, Georges Lemaître ya había derivado teóricamente y estimado una relación similar a partir de la relatividad general en 1927. Hubble aportó las distancias observacionales que permitieron formalizar y popularizar la relación empírica.
Hoy se interpreta que el corrimiento al rojo observado proviene principalmente de la expansión del espacio, de modo que la luz que viaja por un universo en expansión se estira y su longitud de onda aumenta (corrimiento al rojo cosmológico). La constante de Hubble se expresa en unidades como km·s⁻¹·Mpc⁻¹ y su valor ha sido refinado con nuevas técnicas y observaciones (telescopios, supernovas tipo Ia, fondo cósmico de microondas, etc.).
Controversias y aclaraciones
Existen ideas erróneas habituales que conviene aclarar:
- Hubble no fue el primero en medir corrimientos al rojo ni en sugerir que el universo podría expandirse; sin embargo, su trabajo unió mediciones de velocidad y distancia y convirtió la idea en una ley observacional conocida mundialmente.
- No es correcto atribuirle a Hubble por sí solo la "descubierta del Big Bang": su ley apoya la noción de un universo en expansión, pero la interpretación cosmológica completa se desarrolló gracias a aportes teóricos y observacionales posteriores.
Legado
El legado de Hubble es amplio: su nombre quedó asociado a la constante de Hubble, a la ley que describe la expansión cosmológica, y a la clasificación de galaxias que aún se utiliza como referencia. Además, el Telescopio Espacial Hubble, lanzado en 1990, honra su figura y ha proporcionado imágenes y datos que han transformado la astronomía moderna.
Resumen
Edwin Hubble fue una figura central en la astronomía del siglo XX. Su combinación de observaciones precisas y metodologías accesibles permitió comprobar que las "nebulosas" eran en realidad galaxias independientes y que, a gran escala, el universo se encuentra en expansión. Aunque otros científicos (como Slipher o Lemaître) realizaron contribuciones esenciales, la obra de Hubble consolidó y difundió resultados que siguen siendo piedra angular de la cosmología moderna.
Líneas de absorción en el espectro óptico de un supercúmulo de galaxias lejanas (derecha), en comparación con las líneas de absorción en el espectro óptico del Sol (izquierda). Las flechas indican el desplazamiento al rojo. La longitud de onda aumenta hacia el rojo y más allá (la frecuencia disminuye).
Cuatro grandes logros
Según Sandage, el Hubble logró cuatro cosas principales:
- Un sistema de clasificación de nebulosas, tanto galácticas (difusas) como extragalácticas (tanto nebulosas dentro de nuestra Vía Láctea, como otras galaxias fuera de ella).
- Hubble resolvió de forma decisiva la cuestión de la naturaleza de las galaxias (como si fueran otras cosas como la Vía Láctea).
- Se comprobó que la distribución de las galaxias era homogénea en cuanto a la distancia (las galaxias estaban por todo el universo, no en un lugar concreto).
- Se estableció la relación velocidad lineal-distancia. Este descubrimiento condujo a la noción de universo en expansión, que es la pieza central de la cosmología actual.
La opinión personal de Hubble sobre los datos
El propio Hubble no consideraba que sus datos de 1929 fueran una prueba de la existencia de un universo en expansión. Incluso seis años después, Hubble escribió:
"... si los corrimientos al rojo son desplazamientos de velocidad que miden la tasa de expansión, los modelos expansivos son definitivamente inconsistentes con las observaciones que se han hecho... los modelos expansivos son una interpretación forzada de los resultados observacionales"
- E. Hubble, Ap. J., 84, 517, 1936
"[Si los corrimientos al rojo son un desplazamiento Doppler] ... las observaciones, tal como están, conducen a la anomalía de un universo cerrado, curiosamente pequeño y denso, y, puede añadirse, sospechosamente joven. En cambio, si los corrimientos al rojo no son efectos Doppler, estas anomalías desaparecen y la región observada aparece como una porción pequeña y homogénea, pero insignificante, de un universo extendido indefinidamente tanto en el espacio como en el tiempo."
- E. Hubble, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 97, 513, 1937
La inflación como explicación de la expansión
Las palabras de Hubble quedaron en el olvido y la noción de expansión del universo se convirtió en el consenso. Hasta los desarrollos teóricos de la década de 1980 nadie tenía una explicación de por qué esto parecía ser así. La pregunta "¿por qué se expande el universo?" tiene ahora respuesta al comprender los detalles de lo que ocurrió en la primera época inflacionaria (10 −32segundos) de la existencia de nuestro universo.
Preguntas y respuestas
P: ¿Quién fue Edwin Powell Hubble?
R: Edwin Powell Hubble fue un astrónomo estadounidense.
P: ¿Cuándo nació y cuándo murió?
R: Nació el 20 de noviembre de 1889 y murió el 28 de septiembre de 1953.
P: ¿Cuál es su legado?
R: Sus descubrimientos cambiaron la visión científica del universo.
P: ¿Qué tipo de investigaciones llevó a cabo?
R: Realizó investigaciones astronómicas relacionadas con las galaxias, las estrellas y otros cuerpos celestes.
P: ¿Dónde trabajaba?
R: Trabajó en el Observatorio del Monte Wilson, en California.
P: ¿Qué premios recibió por su trabajo?
R: Recibió numerosos premios por sus contribuciones a la astronomía, entre ellos la Medalla de Oro de la Real Sociedad Astronómica en 1935 y la Medalla Bruce en 1938.
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