Dit jaar markeert de 90ste verjaardag van een verbijsterende ontdekking: dat het universum zich uitbreidt.
De ontdekking werd aangevoerd door Edwin Hubble, naar wie de baanbrekende Hubble-ruimtetelescoop is vernoemd. Als astronoom bij Mount Wilson Observatory in Los Angeles had Hubble toegang tot de meest geavanceerde apparatuur van de dag, met name de 100-inch (2,5 meter) Hooker-telescoop. De telescoop, gebouwd in 1917, was tot 1949 de grootste op aarde.
Sinds 1919 ontdekte Hubble nieuwe sterrenstelsels vanuit het observatorium, volgens het Carnegie Institute for Science. In 1923 ontwikkelde hij een methode om de afstand tussen een verafgelegen sterrenstelsel en de Melkweg te meten, waarbij de werkelijke helderheid van sterren in een ander sterrenstelsel werd berekend en die waarde vervolgens werd vergeleken met hoe helder ze vanaf de aarde verschenen.
Dit werk leidde tot een nieuwe openbaring. Volgens het Carnegie-instituut wist Hubble ook van het werk van een eerdere astronoom, Vesto Melvin Slipher, die had ontdekt dat hij kon meten hoe snel een melkwegstelsel zich naar of van de Melkweg bewoog door te zoeken naar veranderingen in de golflengten van licht afkomstig van dat sterrenstelsel. De meting wordt de Doppler-verschuiving genoemd en het principe is hetzelfde als de toonhoogteverandering die lijkt te gebeuren als een ambulancesirene nadert, schalt en achteruitgaat, behalve met licht in plaats van geluid. In het geval van licht komen golflengten die worden uitgezonden door een object dat naar een stationaire waarnemer beweegt, vaker voor en dus blauwer. Golflengten die door een terugwijkend object worden uitgezonden, lijken minder vaak en dus roder.
Gewapend met informatie over de afstand van andere sterrenstelsels en hun Dopplerverschuiving, publiceerden Hubble en zijn collega's in 1929 een paper die de astronomie zou veranderen. Het artikel, "Een verband tussen afstand en radiale snelheid tussen extra-galactische nevels", toonde aan dat de melkwegstelsels die zichtbaar waren vanaf de Melkweg allemaal leken te versnellen. (Op 17 januari 1929 werd de paper "gecommuniceerd" aan de National Academy of Sciences.)
Wat Hubble en zijn co-auteurs hadden opgemerkt, was de uitbreiding van het universum zelf. Om een beroemde analogie te gebruiken, zijn de sterrenstelsels als rozijnen in het brooddeeg van het universum. Naarmate het deeg stijgt, bewegen alle rozijnen verder uit elkaar, maar ze zitten allemaal nog steeds vast in hetzelfde deeg. De ontdekking maakte de berekening van de leeftijd van het heelal mogelijk: ongeveer 13,7 miljard jaar oud.
Negentig jaar nadat het Hubble-team zijn bevindingen had gerapporteerd, proberen wetenschappers nog steeds te begrijpen hoe deze uitbreiding werkt. Vorig jaar meldden astronomen met behulp van de naar Hubble genoemde telescoop dat de uitbreiding sneller is dan verwacht - 73 kilometer per seconde per megaparsec, om precies te zijn. Een megaparsec is 3,3 miljoen lichtjaar, dus deze meting betekent dat voor elke 3,3 miljoen lichtjaar van de aarde een sterrenstelsel sneller lijkt te wijken met 73 kilometer per seconde.
Een paar maanden later ontdekten dezelfde onderzoekers dat verder weg gelegen gebieden van het universum minder snel lijken uit te breiden, met 67 kilometer per seconde per megaparsec. De discrepanties suggereren dat iets - misschien donkere energie of donkere materie - de expansie van het universum beïnvloedt op manieren die nog niet zijn begrepen.
