Quando le grandi menti della scienza si radunarono al Museo Nazionale degli Stati Uniti (ora noto come il Museo Nazionale di Storia Naturale di Smithsonian) il 26 aprile 1920, l'universo era in gioco. O almeno le sue dimensioni, comunque. Nei circoli scientifici, era noto come il Grande Dibattito, e sebbene non lo sapessero all'epoca, i giganti dell'astronomia Harlow Shapley e Heber Curtis - i due uomini che vennero a Washington, DC, per presentare le loro teorie - erano circa avere il lavoro della loro vita eclissato da Edwin Hubble, un giovane che sarebbe presto diventato noto come il più grande astronomo dai tempi di Galileo Galilei.
Harlow Shapley arrivò dall'Osservatorio del Monte Wilson, vicino a Pasadena, sede del più potente dispositivo di osservazione del mondo: l'Hooker Telescope da 100 pollici. Un californiano che aveva studiato a Princeton, Shapley venne al Grande Dibattito per avanzare la sua convinzione che tutte le nebulose a spirale osservabili (ora riconosciute come galassie) fossero semplicemente nuvole di gas distanti - e contenute in una grande galassia, la Via Lattea.
Edwin Hubble (Wikipedia) D'altra parte, Curtis, un ricercatore dell'Osservatorio di Lick vicino a San Jose e poi direttore dell'Osservatorio di Allegheny a Pittsburgh, credeva che le nebulose a spirale esistessero molto al di fuori della Via Lattea. In realtà, si riferiva a loro come "universi dell'isola" e stimava che fossero molto simili alla Via Lattea per dimensioni e forma.
Dopo aver presentato le rispettive idee in anticipo, i due astronomi sono entrati nell'auditorium quella sera e si sono impegnati in un vivace dibattito formale su "The Scale of the Universe". In sostanza, non erano d'accordo su "almeno 14 questioni astronomiche", con Curtis che sosteneva che il sole era al centro di quella che credeva fosse una galassia della Via Lattea relativamente piccola in un mare di galassie. Shapley mantenne la sua posizione secondo cui l'universo comprendeva una galassia, la Via Lattea, ma che era molto più grande di quanto Curtis o chiunque altro avesse supposto, e che il sole non fosse vicino al suo centro.
Ogni uomo credeva che la sua discussione avesse portato il giorno. Sebbene non ci fosse dubbio che Curtis fosse il docente più esperto e dinamico, l'Osservatorio del Harvard College avrebbe presto assunto Shapley come nuovo direttore, in sostituzione del defunto Edward Charles Pickering. Si scoprì che entrambi gli uomini avevano corretto le loro teorie, in parte.
Di ritorno in California, un astronomo di ricerca di 30 anni, Edwin Hubble, aveva recentemente assunto una posizione di personale presso l'Osservatorio di Mount Wilson, dove lavorava accanto a Shapley. Hubble nacque nel Missouri nel 1889, figlio di un agente assicurativo, ma alla fine del secolo la sua famiglia si trasferì a Chicago, dove studiò all'Università di Chicago. Una stella in diversi sport, Hubble ha vinto una borsa di studio a Rodi e ha studiato a Oxford. Sebbene avesse promesso a suo padre che sarebbe diventato un avvocato, è tornato in Indiana per insegnare spagnolo alle superiori e fisica (e allenatore di pallacanestro). Ma rimase affascinato dall'astronomia e quando suo padre morì, nel 1913, il giovane studioso decise di seguire un dottorato nello studio delle stelle all'Osservatorio Yerkes dell'Università di Chicago.
Ha completato la sua tesi di laurea ("Indagini fotografiche sulle nebulose deboli) e ha conseguito il dottorato di ricerca nel 1917, poco prima di arruolarsi nell'esercito americano durante la prima guerra mondiale. Si direbbe che mentre era in Francia, insegnò ai soldati a marciare di notte, navigando dalle stelle. Quando tornò negli Stati Uniti, Hubble fu assunto da George Ellery Hale, il direttore dell'Osservatorio del Monte Wilson, dove iniziò a osservare e fotografare le stelle che si pensava fossero situate nella nebulosa Andromeda all'interno della Via Lattea.
Nell'ottobre 1923, Hubble stava esaminando le fotografie che aveva fatto della nebulosa di Andromeda con il Telescopio Hooker quando si rese conto che avrebbe potuto identificare una variabile Cefeide - una stella estremamente luminosa. Hubble pensava di essere in grado, nel tempo, di calcolarne la luminosità. E nel fare ciò, potrebbe misurare accuratamente la sua distanza.
Per mesi, Hubble si è concentrato sulla stella che ha etichettato "VAR!" Sull'ormai famosa fotografia. Poteva determinare, con la luminosità intrinseca variabile della stella, che era 7000 volte più luminoso del sole e, secondo i suoi calcoli, dovrebbe essere distante 900.000 anni luce. Una tale distanza cancellò persino la teoria di Shapley sulla dimensione dell'universo, che stimò in 300.000 anni luce di diametro. (Curtis credeva che fosse dieci volte più piccolo di quello.)
Harlow Shapley (Wikipedia) Le implicazioni di una stella a circa un milione di anni luce di distanza erano ovvie, eppure Shapley ha rapidamente liquidato il lavoro del suo ex collega come "scienza spazzatura". Ma Hubble ha continuato a fotografare centinaia di nebulose, dimostrando un metodo per classificarle per forma, luce e distanza, che in seguito presentò all'Unione Astronomica Internazionale.
In sostanza, gli fu attribuito il merito di essere il primo astronomo a dimostrare che le nebulose che aveva osservato non erano né nuvole di gas né stelle distanti nella Via Lattea. Dimostrò che erano galassie e che c'erano innumerevoli numeri oltre la Via Lattea.
Hubble scrisse a Shapley una lettera e presentò le sue scoperte in dettaglio. Dopo averlo letto, Shapley si rivolse a uno studente laureato e pronunciò l'osservazione per la quale sarebbe diventato famoso: "Ecco la lettera che ha distrutto il mio universo".
Assemblaggio del telescopio Hooker da 100 pollici. (Wikipedia) Edwin Hubble avrebbe continuato a misurare la distanza e la velocità degli oggetti nello spazio profondo, e nel 1929, pubblicò le sue scoperte, che portarono alla "Legge di Hubble" e alla realizzazione ampiamente accettata che l'universo si stava espandendo. Albert Einstein, nella sua teoria della relatività generale, produsse equazioni che mostravano che l'universo era in espansione o in contrazione, tuttavia egli indovinò queste conclusioni e le modificò in modo che corrispondessero al pensiero scientifico ampiamente accettato del tempo, quello di un universo stazionario. (In seguito chiamò la decisione di modificare l'equazione "il più grande errore" della sua vita.) Einstein alla fine visitò Hubble e lo ringraziò per il sostegno che le sue scoperte sul Monte Wilson davano alla sua teoria della relatività.
Edwin Hubble continuò a lavorare all'Osservatorio di Mount Wilson fino a quando morì di un coagulo di sangue nel suo cervello nel 1953. Aveva 63 anni. Quarant'anni dopo, la NASA rese omaggio all'astronomo nominando il telescopio spaziale Hubble in suo onore, che ha prodotto innumerevoli immagini di galassie distanti in un universo in espansione, proprio come aveva scoperto.
La grande nebulosa di Andromeda, fotografata nel 1899. (Wikipedia) fonti
Articoli: "La stella che ha cambiato l'universo brilla nella foto di Hubble", di Clara Moskowitz, Space.com, 23 maggio 2011, http://www.space.com/11761-historic-star-variable-hubble-telescope-photo -aas218.html. "La discussione di Shapley-Curtis del 1920: Background, Issues and Aftermath", di Virginia Trimble, Publications of the Astronomical Society of the Pacific, v. 107, dicembre 1995. http://adsbit.harvard.edu/cgi-bin / nph-iarticle_query? 1995PASP% 2E% 2E107% 2E1133T "Il" grande dibattito ": cosa è realmente accaduto", di Michael A. Hoskin, Journal for the History of Astronomy, 7, 169-182, 1976, http: // apod .nasa.gov / diamond_jubilee / 1920 / cs_real.html "Il grande dibattito: necrologio di Harlow Shapley", di Z. Kopal, Nature, Vol. 240, 1972, http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/shapley_obit.html. "Perché il" Grande dibattito "è stato importante", http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/cs_why.html. "1929: Edwin Hubble scopre che l'Universo si sta espandendo", Osservatori del Carnegie Institution for Science, http://cosmology.carnegiescience.edu/timeline/1929. "Il grande dibattito sulle dimensioni dell'universo", Ideas of Cosmology, http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/great-debate.htm.
Libri: Marianne J. Dyson, Space and Astronomy: Decade by Decade, Facts on File, 2007. Chris Impey, How it Began: A Time-Traveller's Guide to the Universe, WW Norton & Company, 2012.
