Ясной, безлунной ночью каждый из нас может видеть Млечный Путь — светящуюся, туманную полосу, протянувшуюся поперек неба. А первым, кто рассмотрел ее в телескоп и обнаружил, что она состоит из множества слабых звезд, был Галилей. В середине XVIII века астрономы предположили, что большинство наблюдаемых звезд образуют единую дискообразную структуру. И полвека спустя эта гипотеза была подтверждена Уильямом Гершелем, составившим каталог огромного числа звезд и расстояний до них. К началу XX века общепринятым стало мнение, что эта звездная полоса — часть единственной во Вселенной галактики, которая «приютила» миллиарды звезд, включая и наше Солнце. Сейчас предполагается, что в видимой части Вселенной находится около 40 миллиардов галактик.
Имя человека, который в 1924 году открыл, что наш Млечный Путь — лишь песчинка в море, постоянно находится на слуху. Звали его Эдвин Хаббл, и именно в его честь был назван ставший уже знаменитым орбитальный телескоп, который с момента своего запуска в 1990 году считается одним из основных инструментов астрофизиков в исследовании Вселенной.
В 1920-е годы, исследуя спектры излучения далеких звезд, астрономы обнаружили, что они смещены в красную сторону по сравнению со спектрами ближних звезд. По их предположению, скорее всего, благодаря эффекту Доплера, состоящему в том, что если некий объект, испуская волны любой природы, приближается к наблюдателю, то он будет «видеть» волны меньшей длины, а если объект удаляется — то большей. Простой пример — в том случае, если мимо вас проносится электричка, то при ее приближении гудок из высокого тона резко переходит в низкий. Эта ситуация аналогична и для электромагнитного излучения. Свет приближающегося объекта смещается к фиолетовой части спектра (менее длинные волны), а удаляющегося — к красной (более длинные волны).
Затратив годы на составление каталогов спектров галактик и расстояний до них, Хаббл к 1929 году обнаружил, что почти все галактики удаляются от нас (в то время считалось, что движутся они хаотично, то есть количество приближающихся и удаляющихся должно быть примерно одинаковым) и, более того, их спектры смещены в красную область тем сильнее (то есть скорость убегания тем выше), чем более галактика удалена.
Можно было предположить, что именно наша Галактика является центром расширяющегося мироздания, но гораздо более логичным представлялось другое объяснение — во Вселенной нет «центра», от которого бы разлетались галактики, она одинакова во всех направлениях. Расширение Вселенной, ставшее величайшим открытием космологии, надо понимать как разлет галактик (точнее, скоплений галактик), приводящий к непрерывному увеличению расстояния между ними. При этом их собственные размеры практически не меняются, поскольку представляют собой гравитационно связанные системы объектов.