Durante todo o
século 19 as opiniões sobre nebulosas elípticas ou
espirais foram duvidosas. A idéia de Kant era que
nosso Sol é uma estrela entre muitas dentro da nossa
galáxia, que é uma entre muitas outras. A
outra teoria era que os outros são nebulosas
que formam estrelas. Em ambas existem as galáxias e
as nebulosas. A observação era mais a favor de
nebulosas.
O segredo foi
resolvido não pelo telescópio, mas pelo 
espectroscópio. A hipótese
que espirais nebulosas são galáxias só pode ser
confirmada se a espiral pode ser resolvida em
estrelas. Esse passo importante foi realizado em 1924
por Edwin Hubble. Ele tirou centenas e milhares
de fotos do M33 e M31, a galáxia Andrômeda
e provou que consiste de milhares de estrelas.
Mas não ficara provado ainda que esses pequenos
pontos de luz eram estrelas. Cepheides são estrelas
variáveis, muito luminosas e podem ser vistas
através do espaço intergalático.
Hubble, usando
o telescópio 100 pol. do Mount Wilson, fotografou
muitas e muitas vezes as espirais, comparando
as chapas para achar uma estrela que mudasse a
luminosidade. Finalmente, no dia 19 de
fevereiro de 1924, ele achou uma Cepheide na
Andrômeda. Ele calculou que a Andrômeda está
a um milhão de anos luz de nós (mas na verdade é o
dobro).
O anúncio que Hubble achou cepheides em espirais na
reunião da American Astr. Society oficialmente
iniciou o fim da hipótese da nebulosa e
começou a hipótese do "island
universe" o reconhecimento que nós vivemos em
uma, dentro de muitas galáxias.
Hubble achou depois
de Cepheides, Supernova e estrelas gigantes na
galáxia Andrômeda. Alguns astrônomos têm o dom de
tirar fotos nítidas e maravilhosas. Hubble não era
um deles, também não em tirar espectro, mas foi
ajudado pelo Milton Humanson, um rapaz que ajudou os
astrônomos no telescópio e logo ele e Hubble
ampliaram o universo observável e catalogaram
mais e mais galáxias. Finalmente, as fotos dele
continham mais galáxias do que estrelas do primeiro
plano.
Em 1952, um ano
antes da morte de Hubble, Walter Baade anunciou que
achara um erro no cálculo da luminosidade das
cepheides, o que dobrou a escala cósmica. Mais
melhoramentos nos cálculos foram obtidas pelo seu
assistente, Allan Sandage, e foi possível medir com
segurança a distância de galáxias de 100 milhões
e bilhões de anos luz de distância.
Percival Lowell
pediu a Slipher que tirasse espectros de 
algumas espirais e
percebeu a evidência de uma rotação ao redor
de seus eixos. Hubble percebeu que, além desse
movimento de rotação, há mais um movimento de
desvio para o vermelho. A única explicação para
essa descoberta fantástica era que existe um Doppler
Shift - o nome vem de um físico austríaco que
descobriu que o som de de uma buzina de carro
parece mais alto quando vem se aproximando e mais
baixo quando vai se afastando.
Da mesma maneira, as
linhas do espectro das estrelas que se aproximam do
sol são desviadas pelo azul e as que se
afastam são desviadas pelo vermelho.
As velocidades das
espirais deduzidas pelo desvio pelo vermelho de
Slipher eram muita mais rápidas do que a velocidade
das estrelas, 2 entre 15 observadas se afastaram mais
do que 2 milhões de milhas por hora, 21 das
observadas se afastaram e 4 não. Agora sabemos que
são galáxias de nosso grupo conectadas pela
gravidade.
Hubble tinha 30 anos
quando foi desligado do exército e começou a
trabalhar no telescópio de Mount Wilson. Cinco anos
mais tarde, ele anunciou que achara cepheides
nas espirais, assim provando que são galáxias
e foi possível estabelecer as distâncias.
Cinco anos mais
tarde, em 1929, ele estabeleceu a distância de
25 galáxias, o resultado é UMA LINHA RETA! Uma
correlação direta entre distância e velocidade de
recessão. Ele confessou que
"tudo isso vai ficar além da minha
compreensão".
Faltou uma
explicação teórica para esse fenômeno e ele
falou: "observação sempre envolve
teoria".
A lei de Hubble: Galáxias
se afastam uma da outra com velocidade proporcional
à distância que as separa.
Desde então essa descoberta foi chamada de Expansão
do Universo. Mas, muito mais tarde, ele
ainda não entedera tudo isso!
A pessoa que juntou
a teoria da relatividade às observações de Hubble
não foi um grande observador nem um teórico famoso,
mas um padre incógnito belga, Georges Lemaitre. Ele
mostrou que não é necessário ter
conflito entre religião e ciência.
Em 1927 ele escreveu
sobre a observação do desvio para o vermelho
em conexão com o universo em expansão e a teoria da
relatividade de Einstein. A distância entre a teoria
(européia) e as observações da América se fechou
em 1930 quando Einstein e muitos judeus alemães,
intelectuais e outros "ïndesejáveis"
emigraram para os Estados Unidos. Einstein visitou
Mount Wilson onde se encontrou com Hubble, que lhe
deu um roteiro do observatório e o
espectrógrafo que provou a expansão cósmica.
Dois anos mais tarde
ele ouviu Lemaitre descrever o átomo primordial: no
começo de tudo eram luzes de fogo de uma beleza
incrível. Depois veio a explosão que encheu o céu
de fumaça. Nós chegamos tarde demais para
visualizar o esplendor da criação. Einstein se
levantou e chamou Lemaitre: "essa
teoria é a mais linda e satisfatória
interpretação que ja ouvi."
