Die Entdecker der Expansion des Universums: Ehre wem Ehre gebührt

Die Mitglieder der Internationalen Astronomischen Union haben sich – in der ersten elektronischen Abstimmung in der Geschichte dieses Dachverbands der Profiastronomen des Planeten – mit großer Mehrheit für die Empfehlung ausgesprochen, das Gesetz von der kosmischen Expansion künftig als „Hubble-Lemaître-Gesetz“ und nicht mehr nur „Hubble-Gesetz“ zu bezeichnen, um die Historie besser abzubilden. Seither wird wieder angeregt über die Rollen verschiedener Akteure bei der Entstehung der modernen Kosmologie diskutiert – und ob man eingeführte aber historisch fragwürdige Begriffe zu korrigieren trachten soll.

„Die XXX. Hauptversammlung der Internationalen Astronomischen Union beschließt zu empfehlen, dass von nun an die Expansion des Universums als ‚Hubble-Lemaître-Gesetz‘ bezeichnet werden möge“: Bereits auf der Versammlung im August in Wien waren 74% der 385 Anwesenden für diese Resolution gewesen, und bei einer folgenden elektronischen Abstimmung unter allen 11072 Mitgliedern bei einer Wahlbeteiligung von 37% sogar 78%. Bindend ist diese Empfehlung nicht, mehr eine Ermahnung, dass keineswegs jedes Naturgesetz von demjenigen entdeckt wurde, nach dem es benannt ist. Dass Edwin Powell Hubble zwar ein bedeutender Astronom war und um 1924 als erster beweisen konnte, dass Galaxien ferne Sternsysteme weit außerhalb der Milchstraße waren, bleibt unbestritten – aber genau so die Tatsache, dass er nicht der erste war, der eine lineare Beziehung der Entfernung und der Rotverschiebung von Galaxien fand. Und auch als er diese 1929 veröffentlichte, interpretierte er sie keineswegs als Expansion des ganzen Universums. Ganz anders dagegen Georges Edouard Lemaître, der bereits 1927 dieselbe Formel hingeschrieben hatte und sie im Rahmen der – damals in ihren kosmischen Konsequenzen erst schemenhaft durchdrungenen – Allgemeinen Relativitätstheorie als direkten Beleg für die Expansion des ganzen Universums interpretierte. Nur leider in Französisch und in einer kaum gelesenen Fachzeitschrift, während Hubble das Licht der Öffentlichkeit suchte. Handelnde Personen gab es aber noch viele mehr:

• 1914 hat der Pionier der Galaxien-Spektroskopie Vesto Slipher bereits von 15 Galaxien die Geschwindigkeit messen können: Nur 4, offenbar die nächsten, kamen auf uns zu, die anderen 11 bewegten sich weg, waren also rotverschoben.
• 1917 finden Albert Einstein und Willem de Sitter zwei verschiedene Lösungen der Relativitätstheorie, die beide statisch sind – es gibt auch noch keinen offensichtlichen Beobachtungs-Grund, ein dynamisches Universum anzunehmen. Doch Slipher hat bereits die Geschwindigkeiten von 25 Galaxien gemessen und vermutet, dass sich alle voneinander entfernen: ein erstes Indiz für ein dynamisches All.
• 1922 veröffentlicht Alexander Friedmann eine dynamische Lösung der Relativitäts-Gleichungen, die zunächst aber kaum Beachtung findet – erst 1927 wird die Lösung durch Lemaître wieder gefunden.
• 1924 findet Carl Wirtz anhand von 42 Galaxien, dass „ohne Zweifel“ mit wachsender Distanz (mangels etablierter Messmethoden nur sehr vage abgeschätzt) die positiven Radialgeschwindigkeiten erheblich zunehmen; einen entsprechenden Trend hatte er bereits 1922 gesehen.
• 1925 kommt Knut Lundmark zu demselben Schluss – während Hubbles Erkenntnis der Galaxien als ferne Milchstraße publiziert wird und sich rasch durchsetzt. Damit können die Galaxien-Geschwindigkeiten nun im Prinzip kosmologisch interpretiert werden – wenn man sich traut.
• 1927 veröffentlicht Lemaître das lineare Gesetz und sieht darin eine expandierende Lösung der Relativitäts-Gleichungen am Werk – die Einstein damals noch absurd findet. Die Entfernungen für die Analyse hat er v.a. von Hubble erhalten, der Cepheiden in diversen Galaxien beobachten konnte, die Rotverschiebungen von Slipher.
• 1928 könnten such Lemaître und Hubble auf einer IAU-Hauptversammlung in den Niederlanden getroffen haben, von der Hubble Zeitzeugen zufolge aufgeregt zurückgekehrt sei. Dass er die Galaxien-Frage mit Lemaître diskutiert hatte, lässt sich nicht klären – später zitiert hat er dessen 1927-er Arbeit jedenfalls nicht.
• 1929 veröffentlicht Hubble de facto dasselbe Resultat wie Lemaître zwei Jahre zuvor: Die verwendeten Daten sind auch weitgehend dieselben, insbesondere die Geschwindigkeiten von Slipher von 1917. Er zeichnet den linearen Zusammenhang erstmals als Diagramm.
• 1931 wiederholen Hubble und Milton Humason die Analyse mit 40 weiteren Galaxien und können das lineare Gesetz endgültig etablieren. Aber Hubble ist – wie er in einem Brief an de Sitter schreibt – immer noch ratlos, was das bedeutet.

Dass das Gesetz der kosmischen Expansion allgemein nach Hubble benannt wird, hat er wohl Humasons Fürsprache zu verdanken, aber der nun empfohlene Zusatz wird der Geschichte viel gerechter: Die IAU meint explizit die Erkenntnis, dass der Kosmos expandiert und nicht die schon von etlichen vorher gemachte Beobachtung, dass fernere Galaxien sich schneller zu entfernen scheinen. Unter diesen Beobachtern war allerdings Slipher allen anderen um Jahre voraus, und er hat definitiv als erster geahnt, dass da etwas sonderbar ist: Deswegen gibt es nun auch die Forderung, doch besser von einem „Hubble-Lemaître-Slipher“-Gesetz (HLS-Gesetz) zu sprechen. Die IAU hätte noch tiefer graben und den Mitgliedern vor der Abstimmung mehr Informationen zur Verfügung stellen sollen, wird bereits kritisiert. Aber auch wenn die Empfehlung eines „Hubble-Lemaître-Gesetzes“ nicht komplett gerecht sein mag, so wird zumindest dem belgischen Astronomen (und Priester) endlich die gebührende Ehre zuteil. Er war nämlich nicht nur mit dem Expansionsgesetz seiner Zeit immer wieder weit voraus, sei es mit der Vorstellung einer Art Urknall – ausdrücklich nicht religiös über einen Schöpfungsakt motiviert – oder einer anfänglich langsameren Expansionsphase des Kosmos, der der Galaxienbildung förderlich war. Wird die IAU nun noch andere populäre Bezeichnungen in der Astronomie angehen, die nicht recht zur Historie passen (man denke nur an den Kuiper-Gürtel)? Vorerst ist das nicht geplant, lässt sie wissen – und auch alles andere, das Hubbles Namen trägt, von der konkreten Expansions-Rate des Alls bis zum Weltraumteleskop, bleibt wie es ist.

LINKS:

Die Resolution: https://www.iau.org/static/archives/announcements/pdf/ann18029e.pdf
Press Release der IAU zur Abstimmung: https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau1812
Aufsatz zur Historie von 2011: http://articles.adsabs.harvard.edu/full/2011JRASC.105..197V
Aufsatz zu Lemaître von 2015: https://arxiv.org/abs/1503.08304
Aufsatz zu Slipher von 2018: https://arxiv.org/abs/1810.12416