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Er studierte Physik und Astronomie in Chicago sowie Jura in Oxford.
Am Mount-Wilson-Observatorium konnte er 1923 beweisen, dass der Andromedanebel M31 weit außerhalb unserer Milchstraße liegt; erste Erfahrungen mit der Relativgeschwindigkeit dieser zwei Sternsysteme machte er schon 1912 als Student an der Flagstaff-Sternwarte.
Aus der Tatsache anderer Galaxien, ihrer räumlichen Verteilung und ihrer im Spektrum nachweisbaren Rotverschiebung ergab sich Hubbles bekanntester Beitrag zur Astronomie: die Entdeckung der Expansion des Universums. Die Größe, welche diese Expansion beschreibt, wird ihm zu Ehren die Hubble-Konstante genannt. Sie beträgt rund 75 km/sec pro Mega-Parsec (1 Mpc ~ 3 Mill. Lichtjahre).
Auf Grundlage der Hubble-Konstante bestimmte er auch die Entfernung des Andromedanebels.
Das Hubble-Weltraumteleskop (HST) wurde ebenfalls nach ihm benannt. Durch von der Erdatmosphäre ungestörte Beobachtungsmöglichkeiten können seine CCD-Sensoren feinste Details der Planeten und Sternsysteme aufnehmen.
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