Az idén ünnepeljük egy elképesztő felfedezés 90. évfordulóját: a világegyetem tágul.

A felfedezés élére Edwin Hubble állt, akiről a Föld körül keringő Hubble űrteleszkópot elnevezték. A Los Angeles-i Mount Wilson Obszervatórium csillagászaként Hubble hozzáférhetett az akkori legmodernebb berendezésekhez, különösen a 100 hüvelykes (2,5 méteres) Hooker-távcsőhöz. Az 1917-ben épített távcső 1949-ig a legnagyobb volt a Földön.

A Carnegie Institution for Science szerint 1919 óta Hubble új galaxisokat fedezett fel az obszervatóriumból. 1923-ban kifejlesztett egy módszert egy távoli galaxis és a Tejútrendszer távolságának mérésére, amelynek során kiszámította egy másik galaxisban lévő csillagok tényleges fényességét, majd összehasonlította ezt az értéket azzal, hogy a Földről nézve milyen fényesnek tűnnek.

Ez a munka egy másik felfedezéshez vezetett. A Carnegie Institution szerint Hubble egy korábbi csillagász, Vesto Melvin Slipher munkájáról is tudott, aki rájött, hogy meg tudja mérni, milyen gyorsan mozog egy galaxis a Tejútrendszer felé vagy távolodik tőle, ha az adott galaxisból érkező fény hullámhosszának változását keresi. A mérést Doppler-eltolódásnak nevezik, és az elv ugyanaz, mint az a hangmagasság-változás, amely a mentősziréna közeledésekor, elhalkulásakor és távolodásakor látszólag bekövetkezik, csak éppen hang helyett fénnyel. A fény esetében az álló megfigyelő felé mozgó objektum által kibocsátott hullámhosszok gyakoribbnak, tehát kékebbnek tűnnek. A távolodó objektum által kibocsátott hullámhosszok ritkábban, tehát vörösebbnek tűnnek.

A más galaxisok távolságára és Doppler-eltolódására vonatkozó információkkal felvértezve Hubble és kollégái 1929-ben olyan tanulmányt publikáltak, amely megváltoztatta a csillagászatot. A “Kapcsolat a távolság és a radiális sebesség között a galaxison kívüli ködök között” című tanulmány kimutatta, hogy a Tejútrendszerből látható galaxisok mind gyorsulni látszanak. (1929. január 17-én a dolgozatot “közölték” a Nemzeti Tudományos Akadémiával.)

Amit Hubble és szerzőtársai megfigyeltek, az maga a világegyetem tágulása volt. Egy híres hasonlattal élve, a galaxisok olyanok, mint a mazsola a világegyetem kenyértésztájában. Ahogy a tészta emelkedik, a mazsolák egyre távolabb kerülnek egymástól, de még mindig ugyanabban a tésztában vannak. A felfedezés lehetővé tette a világegyetem korának kiszámítását: körülbelül 13,7 milliárd éves.

Kilencven évvel azután, hogy a Hubble-csoport beszámolt az eredményeiről, a tudósok még mindig próbálják megérteni, hogyan működik ez a tágulás. Tavaly a Hubble-ról elnevezett teleszkóp segítségével a csillagászok arról számoltak be, hogy a tágulás a vártnál gyorsabb – egészen pontosan 73 kilométer per másodperc per megaparszekundum. Egy megaparsec 3,3 millió fényév, tehát ez a mérés azt jelenti, hogy a Földtől minden 3,3 millió fényévre egy galaxis 73 kilométer per másodperc sebességgel gyorsabban távolodni látszik.

Néhány hónappal később ugyanezek a kutatók azt találták, hogy a világegyetem távolabbi részei kevésbé gyorsan, 67 kilométer per másodperc per megaparsec sebességgel látszanak tágulni. Az eltérések arra utalnak, hogy valami – talán a sötét energia vagy a sötét anyag – eddig még nem értett módon befolyásolja a világegyetem tágulását.

• A sötét anyaggal kapcsolatos 11 legnagyobb megválaszolatlan kérdés
• 8 mód, ahogy Einstein relativitáselméletét a való életben láthatjuk
• A fizika legnagyobb megoldatlan rejtélyei

Eredetileg a Live Science-en jelent meg.