I år är det 90 år sedan en häpnadsväckande upptäckt gjordes: att universum expanderar.

Upptäckten gjordes av Edwin Hubble, efter vilken det omloppsgående rymdteleskopet Hubble har fått sitt namn. Som astronom vid Mount Wilson-observatoriet i Los Angeles hade Hubble tillgång till den tidens mest avancerade utrustning, särskilt Hooker-teleskopet på 2,5 meter (100 tum). Teleskopet, som byggdes 1917, var det största på jorden fram till 1949.

Sedan 1919 hade Hubble upptäckt nya galaxer från observatoriet, enligt Carnegie Institution for Science. År 1923 utvecklade han en metod för att mäta avståndet mellan en avlägsen galax och Vintergatan, vilket innebar att beräkna den faktiska ljusstyrkan hos stjärnor i en annan galax och sedan jämföra detta värde med hur ljusa de verkade från jorden.

Detta arbete ledde till en annan uppenbarelse. Enligt Carnegie Institution kände Hubble också till arbetet av en tidigare astronom, Vesto Melvin Slipher, som hade kommit på att han kunde mäta hur snabbt en galax rörde sig mot eller bort från Vintergatan genom att leta efter förändringar i våglängderna hos det ljus som kommer från den galaxen. Mätningen kallas dopplerförskjutning, och principen är densamma som den tonhöjdsförändring som tycks ske när en ambulanssiren närmar sig, blåser förbi och drar sig tillbaka, fast med ljus i stället för ljud. När det gäller ljus verkar våglängder som sänds ut av ett objekt som rör sig mot en stationär observatör mer frekventa och därmed blåare. Våglängder som sänds ut av ett objekt som drar sig undan verkar mindre frekventa och därmed rödare.

Med information om avståndet till andra galaxer och deras dopplerförskjutning publicerade Hubble och hans kollegor 1929 en artikel som skulle komma att förändra astronomin. Artikeln, ”A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae”, visade att de galaxer som var synliga från Vintergatan alla verkade vara på väg bort med hög hastighet. (Den 17 januari 1929 ”kommunicerades” uppsatsen till National Academy of Sciences.)

Vad Hubble och hans medförfattare hade observerat var själva expansionen av universum. För att använda en berömd analogi är galaxerna som russin i universums bröddeg. När degen stiger flyttas alla russin längre ifrån varandra, men alla sitter fortfarande fast i samma deg. Upptäckten gjorde det möjligt att beräkna universums ålder: cirka 13,7 miljarder år.

Nytio år efter att Hubble-teamet rapporterade sina upptäckter försöker forskarna fortfarande förstå hur denna expansion fungerar. Förra året rapporterade astronomer med hjälp av det teleskop som är uppkallat efter Hubble att expansionen är snabbare än väntat – 73 kilometer per sekund per megaparsec, för att vara exakt. En megaparsec är 3,3 miljoner ljusår, så denna mätning innebär att för varje 3,3 miljoner ljusår från jorden tycks en galax avlägsna sig 73 kilometer per sekund snabbare.

För några månader sedan fann samma forskare att mer avlägsna delar av universum tycks expandera mindre snabbt, med 67 kilometer per sekund per megaparsec. Skillnaderna tyder på att något – kanske mörk energi eller mörk materia – påverkar universums expansion på ett sätt som man ännu inte har förstått.

• De 11 största obesvarade frågorna om mörk materia
• 8 sätt du kan se Einsteins relativitetsteori i verkligheten
• De största olösta mysterierna inom fysiken

Originellt publicerat på Live Science.