Cecilia Payne-Gaposchkin

Cecilia Payne-Gaposchkin, yıldızların neyden yapıldığı sorusuna ilk doğru yanıtı veren İngiliz asıllı Amerikalı gökbilimcidir. 1925'te sunduğu doktora tezinde Güneş'in ve diğer yıldızların ağırlıklı olarak hidrojen ile helyumdan oluştuğunu gösterdi. Bu sonuç, dönemin otoritelerince bile ilk anda reddedildi; sonradan doğrulandı ve gökbilimin en temel bilgilerinden biri hâline geldi. Harvard'ın profesörlük kadrosuna giren ilk kadınlardan biri olarak, hem astrofizik hem de bilimde kadınların yeri açısından bir dönüm noktasıdır.

Hayatı

Cecilia Helena Payne, 10 Mayıs 1900'de İngiltere'nin Buckinghamshire bölgesindeki Wendover kasabasında doğdu. Babası, o daha çok küçükken öldü; annesi çocuklarını tek başına büyüttü. Londra'da St Paul's Kız Okulu'nda okudu. Bilime ilgisi erkendi; Cambridge'deki Newnham Koleji'ne burslu girdi ve 1919'da başladığı eğitimde başta botanik, fizik ve kimya çalıştı.

Dönüm noktası, 1919'da Arthur Eddington'ın Royal Astronomical Society'de anlattığı Güneş tutulması gözlemini dinlemesi oldu. Eddington'ın seferi, Einstein'ın genel görelilik kuramının öngördüğü ışık sapmasını doğrulamıştı. Payne bu konuşmadan o kadar etkilendi ki kendi deyişiyle dünya bir anda değişti ve astronomiye yöneldi. Cambridge'de gökbilim dersleri aldı, ancak üniversite o zamanlar kadınlara resmî diploma vermiyordu; bu hak ancak 1948'de tanındı. Bilim insanı olarak geleceğinin İngiltere'de çok sınırlı olduğunu görünce 1923'te Amerika'ya gitti.

Harvard Koleji Gözlemevi'nde Harlow Shapley'nin yönetiminde çalışmaya başladı. Doktorasını 1925'te Radcliffe Koleji'nde tamamladı; bu, astronomi dalında o kurumda verilen ilk doktora olarak kabul edilir. 1934'te Rus asıllı gökbilimci Sergei Gaposchkin ile evlendi. Çiftin üç çocuğu oldu; Cecilia bir yandan çocuklarını büyüttü, bir yandan da eşiyle birlikte araştırma yaptı. Bu çifte yükü, çevresinin pek de anlayış göstermediği bir dönemde ve yıllarca sabırla taşıdı. Uzun yıllar boyunca resmî unvanı olmadan, düşük bir maaşla ve çoğu kez kendi adı bile ders kataloglarında geçmeden ders verdi. Ancak 1956'da Harvard'da tam profesörlüğe yükseltilen ilk kadın oldu ve aynı yıl astronomi bölümünün başkanı seçildi.

Payne-Gaposchkin, 7 Aralık 1979'da Cambridge, Massachusetts'te öldü. Yaşamını anlatan otobiyografik notları, ölümünden sonra "An Autobiography and Other Recollections" adıyla yayımlandı.

Çalışmaları

Payne'in doktora tezi, yıldız atmosferlerinin tayflarını yorumlamaya yönelikti. O dönemde yıldız tayflarında görülen çizgilerin gücü, yıldızların bileşiminin Dünya'nınkine benzer olduğu varsayımıyla açıklanıyordu. Payne, Hint fizikçi Meghnad Saha'nın iyonlaşma kuramını kullanarak çizgi şiddetlerinin yalnızca bolluğa değil, sıcaklığa da bağlı olduğunu gösterdi. Hesaplarını düzeltince, farklı sıcaklıklardaki yıldızların bileşimlerinin şaşırtıcı biçimde benzer olduğu ortaya çıktı. Üstelik bu bileşimde hidrojen ve helyum, öteki elementlere kıyasla çok daha bol bulunuyordu; hidrojen, bilinen en bol elementti.

Bu sonuç, Güneş'in Dünya gibi ağır elementlerden oluştuğu düşüncesine tam ters düşüyordu. Dönemin etkili gökbilimcisi Henry Norris Russell, sonucu "imkânsız" bularak Payne'e tezinde hidrojen bolluğunun gerçek olmadığını belirtmesini önerdi. Genç araştırmacı bu baskı altında tezine sonucun doğruluğundan kuşku duyduğunu belirten bir not düştü. Ancak Russell, birkaç yıl sonra 1929'da bağımsız bir yolla aynı sonuca ulaştı ve yayımladığı makalede Payne'in çalışmasını da andı. Otto Struve, tezi "astronomide yazılmış en parlak doktora tezi" olarak nitelendirdi.

Bugün biliyoruz ki Güneş'in kütlesinin yaklaşık dörtte üçü hidrojen, dörtte biri helyumdur; ağır elementler yalnızca yüzde birkaçlık bir paydır. Evrenin ilk dakikalarında oluşan bu iki element, yıldızların ve galaksilerin ana hammaddesidir. Bu bilgi olmadan nükleer füzyonla çalışan yıldız modelleri, Büyük Patlama nükleosentezi ve galaksilerin kimyasal evrimi kurulamazdı.

Payne-Gaposchkin daha sonra değişen yıldızlar üzerine uzmanlaştı. Sergei Gaposchkin ile birlikte, Harvard'ın plak arşivinden yüz binlerce parlaklık ölçümü yaptı. Çalışmaları, Samanyolu'nun yapısını ve Macellan Bulutları'ndaki yıldızların özelliklerini anlamaya katkı sağladı. Çok parlak ve nadir bulunan sıcak yıldızları da inceledi, bu konularda kitaplar yazdı. "Variable Stars" (1938), "Stars in the Making" (1952) ve "Introduction to Astronomy" (1956) en tanınan eserleri arasındadır.

Mirası

Cecilia Payne-Gaposchkin, 1934'te Annie Jump Cannon Ödülü'nü, 1976'da Amerikan Astronomi Derneği'nin Henry Norris Russell Konferansı onurunu aldı. Adı bugün Ay'da bir kraterde ve bir küçük gezegende yaşıyor. Birçok kadın bilimciye örnek olan kararlılığı, çalışmalarının yanında bir ilham kaynağı hâline geldi.

Belki de en güzel mirası, yıldızların yapısını soran herkesin başvurduğu temel bilgidir: Evren, esas olarak en hafif iki elementten yapılmıştır. Bu bilgi, 1925'te yirmi beş yaşında bir kadının, o zamanın saygın erkek bilim insanlarının görüşüne karşı yaptığı hesaplara dayanır.

Hayatı boyunca hem bilimsel hem de toplumsal engellerle mücadele etmesine karşın, kendi çalışmasını sürdürmeyi bıraktığı bir an olmadı; bu azim, ardından gelen kadın gökbilimciler için güçlü bir örnek oldu.

Kısaca

• 10 Mayıs 1900'de Wendover, İngiltere'de doğdu; 7 Aralık 1979'da Cambridge, Massachusetts'te öldü.
• 1925'te Radcliffe'de verdiği doktora tezinde yıldızların esas olarak hidrojen ve helyumdan oluştuğunu gösterdi.
• Dönemin otoritelerinin baskısıyla sonucu başta kuşkulu biçimde sundu; sonuç sonradan doğrulandı.
• Eşi Sergei Gaposchkin ile değişen yıldızlar üzerine yüz binlerce ölçüm yaptı.
• 1956'da Harvard'da tam profesör ve bölüm başkanı olan ilk kadındı.

Fotoğraf: Smithsonian Institution / Science Service (Adam Cuerden tarafından onarıldı) · Public domain · Wikimedia Commons