Famoso por ter descoberto que as até então chamadas nebulosas eram na verdade galáxias fora da Via Láctea, e que estas afastam-se umas das outras a uma velocidade proporcional à distância que as separa.
Seu nome foi dado ao primeiro telescópio espacial, posto em órbita em 1990, para estudar o espaço sem as distorções causadas pela atmosfera.
Aluno promissor, embora não excepcional na adolescência, destacou-se mais à época por feitos atléticos, como quando quebrou o recorde de salto em altura de estado de Illinois. Como seu pai (o advogado e agente de seguros John Powell Hubble) queria, formou-se em Direito em 1910, pela Universidade de Chicago, e chegou a exercer a profissão de advogado, mas acabou por abandoná-la para seguir o interesse pela astronomia, pela matemática e pela astrofísica.
Em 1914 foi aceite como pesquisador no Observatório Yerkes, em Williams Bay, Wisconsin, e dedicou-se ao estudo das nebulosas, que começou a dividir como pertencentes ou não à Via Láctea. Depois da I Guerra Mundial, em 1919, voltou aos Estados Unidos e começou a trabalhar no Observatório do Monte Wilson, perto de Pasadena, na Califórnia, onde trabalharia até sua morte. Continuou a trabalhar com as nebulosas, utilizando-se de um telescópio refletor recém-construído.
A partir da relação conhecida entre período e luminosidade das cefeidas, em geral, e do brilho aparente das cefeidas de Andrómeda, em 1923 Hubble pôde calcular a distancia entre esta e a Via Láctea, obtendo um valor de dois milhões de anos-luz. Isso situava Andrómeda bem além dos limites de nossa galáxia, que tem cem mil anos-luz de diâmetro. Assim ficou provado que Andrómeda era uma galáxia independente. A descoberta passou em branco pela imprensa, mas no ano seguinte ele dividiu com um pesquisador de saúde pública um prémio de mil dólares dado pela Academia Americana para o Avanço da Ciência. Hubble provou a existência de nebulosas extragaláticas constituídas de sistemas estelares independentes. No ano seguinte descobriu diversas galáxias e mostrou que várias delas são semelhantes à Via Láctea. A mancha luminosa no céu era na verdade um sistema estelar tão grandioso quanto aquele em que o Sol e a Terra estão situados. Elas passaram a ser chamadas de galáxias, por analogia com a denominação de nossa Via Láctea.
Depois dessas descobertas, passou a pesquisar a estrutura das galáxias e a classificá-las pelo formato, como espiral ou elíptica. Posteriormente começaria a estudar as distâncias que as galáxias se encontram da Via Láctea e suas velocidades no espaço. Em 1929 demonstrou que as galáxias se afastam em grande velocidade e que essa velocidade aumenta com a distância. A relação entre a velocidade e a distância da Terra é conhecida como a Lei de Hubble e a razão entre os dois valores é conhecida como Constante de Hubble.
Este deslocamento das galáxias serviria como base, em 1946, para George Gamow estabelecer a teoria do Big Bang. Analisando o desvio para o vermelho em suas observações, desenvolveu a teoria da expansão do universo e anunciou que a velocidade de uma nebulosa em relação a outra é proporcional à distância entre elas (a chamada constante de Hubble). Ou seja, Hubble estudou a luz emitida pelas galáxias distantes, observando que o comprimento de onda em alguns casos era maior que aquele obtido no laboratório. Esse fenómeno ocorre quando a fonte e o observador se movem: quando se afastam um do outro, o comprimento de onda visto pelo observador aumenta, diminuindo quando a fonte e o observador se aproximam. Se uma galáxia estiver se aproximando, a luz desloca-se para a cor azul e se estiver se afastando a luz desloca-se para a cor vermelha (Efeito Doppler). Em cada caso, a variação relativa do comprimento é proporcional à velocidade com que a fonte se move.
Depois ser condecorado com a medalha de ouro da Real Sociedade de Astronomia de Londres, em 1940, e com a medalha presidencial do mérito dos Estados Unidos, em 1946, Hubble passou a utilizar o telescópio Hale, concluído em 1948, no Monte Palomar, em Pasadena, para estudar objetos estelares fracos.
Faleceu em 1953, antes de completar 64 anos, vitima de uma trombose cerebral que o matou instantaneamente e sem dor, como garantiu o antigo médico da família à sua esposa, Grace Hubble. Ela recusou-se a fazer um funeral e a dar satisfações com que havia feito com o corpo de seu marido. Alguns fanáticos acham simplesmente que Hubble "voltou para casa".
O astrónomo seria homenageado em 1990, quando um telescópio espacial foi batizado com seu sobrenome. Após apresentar problemas relativos à qualidade das imagens, foi consertado por astronautas. Por situar-se fora da atmosfera da Terra, que distorce e enfraquece as imagens do Universo, tem sido utilizado na recolha de dados sobre objetos muito distantes.
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