Στις αρχές του 20ου αιώνα, τα τηλεσκόπια δεν ήταν αρκετά ισχυρά για να διακρίνουν μεμονωμένα αστέρια σε άλλους γαλαξίες, με αποτέλεσμα οι σπειροειδείς γαλαξίες να μοιάζουν με διάχυτες δομές αερίων στο νυχτερινό ουρανό. Οι επιστήμονες, τότε, ονόμασαν τα αντικείμενα αυτά “σπειροειδή νεφελώματα”. Ο Edwin Hubble, ήταν ο άνθρωπος που πρώτος συνειδητοποίησε πως τα νεφελώματα αυτά ήταν στην πραγματικότητα άλλοι γαλαξίες. Ωστόσο, στο ταξίδι για την ανακάλυψη άλλων γαλαξιών, ο Hubble δεν ήταν μόνος του.
Η αστρονόμος Leavitt που εργαζόταν τότε στο Αστεροσκοπείο του Χάρβαρντ, ήταν ένας από τους ανθρώπους που έπαιξαν καθοριστικό ρόλο. Η ίδια, μελετώντας παρατηρησιακά δεδομένα για ένα πλήθος αστέρων, εντόπισε 1.800 μεταβλητούς αστέρες1 και διαπίστωσε ότι πολλοί από αυτούς παρουσίαζαν ένα χαρακτηριστικό μοτίβο περιόδου-φωτεινότητας. Πιο συγκεκριμένα, συνειδητοποίησε ότι όσο πιο λαμπροί ήταν οι συγκεκριμένοι αστέρες, τόσο πιο μεγάλη ήταν και η περίοδος των παλμών τους. Τα αστέρια αυτής της κατηγορίας ονομάστηκαν κηφείδες2 και η ρυθμική συμπεριφορά στους παλμούς τους, χρησιμοποιείται μέχρι και σήμερα για τον υπολογισμό αποστάσεων στο διάστημα.
Εικόνα: NASA/ESA/Hubble Heritage Project (STScI/AURA)/Robert Gendler
Σημαντική ήταν επίσης και η συνεισφορά του Harlow Shapley, ο οποίος προσδιόρισε το μέγεθος του Γαλαξία μας, χρησιμοποιώντας ένα είδος μεταβλητών αστέρων με παρόμοια σχέση περιόδου-φωτεινότητας με τους κηφείδες. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του Sharpley, ο Γαλαξίας είχε πλάτος 300.000 έτη φωτός και το ηλιακό μας σύστημα βρισκόταν σε απόσταση 50.000 ετών φωτός από το κέντρο του. Σήμερα γνωρίζουμε ότι οι πιο ακριβείς τιμές είναι 100.000 και 26.000 έτη φωτός, αντίστοιχα. Oι πρωταρχικοί υπολογισμοί του Harlow, όμως, βοήθησαν τον Hubble να συνειδητοποιήσει ότι τα σπειροειδή νεφελώματα, ήταν εντελώς εκτός των ορίων του Γαλαξία.
Το 1919 ο Edwin Hubble έγινε μέλος του Αστεροσκοπείου του Όρους Γουίλσον στην Καλιφόρνια, μόλις δύο χρόνια αφότου το τηλεσκόπιο Hooker, το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο εκείνης της εποχής, τέθηκε σε λειτουργία. Ο Hubble και ο Milton Humason χρησιμοποιούσαν το εν λόγω τηλεσκόπιο για την παρατήρηση σπειροειδών νεφελωμάτων.
Εικόνα: Edwin P. Hubble Papers, Huntington Library, San Marino, California
Το 1923, φωτογράφισαν ένα σπειροειδές νεφέλωμα, στην εικόνα του οποίου ο Hubble διέκρινε την ύπαρξη κηφείδων. Βασισμένος, λοιπόν, στη μέθοδο που εισήγαγε η Leavitt, μπόρεσε να μετρήσει την απόσταση του, στα 930.000 έτη φωτός. Παρά τους περιορισμούς του στοιχειώδους υπολογισμού του Hubble, ήταν φανερό ότι το σπειροειδές νεφέλωμα βρισκόταν πέρα από το όριο των 300.000 ετών φωτός, που ο Shapley είχε μετρήσει για το μέγεθος του Γαλαξία. Έτσι, ήταν ξεκάθαρο πια ότι το σπειροειδές νεφέλωμα, ήταν ένα άλλος σπειροειδής γαλαξίας, ο Γαλαξίας της Ανδρομέδας! Σήμερα γνωρίζουμε πως η πραγματική απόσταση του γειτονικού γαλαξία είναι περίπου 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός.
Παρόλο που ο Edwin Hubble κατέληξε στο ιστορικό συμπέρασμα πως υπάρχουν κι άλλοι γαλαξίες, στην πραγματικότητα η ανακάλυψη αυτή ήταν το αποτέλεσμα μιας πολυδιάστατης προσπάθειας. Σήμερα, θεωρούμε δεδομένο ότι το σύμπαν είναι γεμάτο με γαλαξίες, μερικοί εκ των οποίων είναι σπειροειδείς, όπως ο Γαλαξίας μας και η Ανδρομέδα. Σύμφωνα με τις πιο σύγχρονες καταμετρήσεις, υπολογίζεται ότι υπάρχουν έως και 2 τρισεκατομμύρια γαλαξίες στο ορατό σύμπαν.
1. Μεταβλητοί είναι οι αστέρες που η φωτεινότητα τους μεταβάλλεται με το χρόνο.
2. Οι κηφείδες είναι ένα είδος μεταβλητών αστέρων όπου η φωτεινότητα τους μεταβάλλεται περιοδικά λόγω της συστολής και διαστολής του αστέρα.
Για περαιτέρω πληροφορίες δείτε επίσης το άρθρο: Η μεγάλη ανατροπή: Από τα νεφελώματα στους γαλαξίες
