Ejnar Hertzsprung

Ejnar Hertzsprung (8 Ekim 1873, Frederiksberg – 21 Ekim 1967, Roskilde), kimya mühendisi olarak yetişip astronomiye geçen Danimarkalı gökbilimcidir. Aynı tayf türündeki yıldızların gerçek ışıma güçleri bakımından birbirinden çok farklı olabileceğini, yani kimisinin dev, kimisinin cüce olduğunu ilk fark edenlerden biridir. Bu gözlem, bugün yıldızların evrimini anlatmakta kullanılan Hertzsprung–Russell diyagramının temellerinden birini oluşturdu. 1913'te Sefeid değişen yıldızlarından yararlanarak Küçük Macellan Bulutu'nun uzaklığını tahmin etti; 1919'dan 1944'e kadar Hollanda'daki Leiden Gözlemevi'nde çalıştı ve bir dönem gözlemevini yönetti.

Kimya laboratuvarından gökyüzüne

Hertzsprung, Kopenhag'ın bitişiğindeki Frederiksberg'de doğdu. Babası Severin Hertzsprung devlete ait bir hayat sigortası kurumunun müdürüydü ve amatör olarak astronomiyle ilgileniyordu; oğlunun gökyüzüne merakında bu ilginin payı olduğu aktarılır. Ejnar 1892'de Metropolitanskolen'den mezun oldu, ardından Kopenhag Politeknik Enstitüsü'nde (bugünkü Danimarka Teknik Üniversitesi) kimya mühendisliği okuyarak 1898'de diplomasını aldı.

Mezuniyetin ardından 1899-1901 yılları arasında Rusya'nın Sankt Peterburg kentinde kimyager olarak çalıştı. 1901'de Almanya'ya geçti ve Leipzig'de Wilhelm Ostwald'ın laboratuvarında bir yıl fotokimya, yani ışığın kimyasal etkileri üzerine çalıştı. 1902'de Danimarka'ya döndü; Kopenhag Üniversitesi'nin gözlemevinde ve Frederiksberg'deki özel Urania Gözlemevi'nde gözlem yapmaya başladı. Fotoğraf plakalarıyla tanışıklığı, yıldız parlaklıklarını fotoğraf yoluyla ölçeceği sonraki çalışmalarına doğal bir zemin hazırladı.

Devler ve cüceler

Hertzsprung'un ilk büyük katkısı, yıldızların renkleri ile gerçek parlaklıkları arasındaki ilişkiye dairdi. O yıllarda Harvard Koleji Gözlemevi'nde Antonia Maury, yıldızları tayflarındaki çizgilerin genişliğine göre gruplara ayırmıştı. Hertzsprung, tayf çizgileri dar olan yıldızların öz hareketlerinin (bir yıldızın gök küresi üzerinde yıllar içinde yaptığı küçük yer değiştirme) daha küçük olduğunu fark etti. Gökyüzünde daha az yer değiştiren bir yıldız ortalamada daha uzaktadır; uzakta olduğu hâlde parlak görünüyorsa gerçekte çok güçlü ışıyor olmalıdır. Bu akıl yürütmeyle yıldızların istatistiksel uzaklıklarını ve mutlak parlaklıklarını, yani hepsi aynı uzaklıkta olsaydı ne kadar parlak görüneceklerini tahmin etti.

Sonuçlarını 1905'te ve 1907'de Zur Strahlung der Sterne (Yıldızların ışınımı üzerine) başlıklı iki makaleyle, bilimsel fotoğrafçılık ve fotokimya alanında yayımlanan bir Alman dergisinde duyurdu. Bulgu çarpıcıydı: G, K ve M gibi geç tayf sınıflarındaki, yani daha soğuk ve kırmızımsı yıldızlar, ışıma gücü bakımından belirgin biçimde ayrışan iki gruba bölünüyordu. Yüzey sıcaklığı aynı olan iki yıldızdan biri ötekinden çok daha fazla ışık saçıyorsa, bunun açıklaması onun çok daha büyük olmasıydı. Böylece dev ve cüce yıldız ayrımı ortaya çıktı. Bugün Güneş gibi yıldızlar ana kol üzerinde yer alırken, aynı renkteki çok parlak yıldızlar kırmızı dev olarak adlandırılıyor.

Göttingen, Potsdam ve diyagramın doğuşu

Bu makaleler, Göttingen Gözlemevi'nin müdürü Karl Schwarzschild'in dikkatini çekti. Schwarzschild'in önerisiyle Hertzsprung 1909'da Göttingen Üniversitesi'ne astronomi doçenti olarak atandı. Aynı yıl Schwarzschild Potsdam Astrofizik Gözlemevi'nin başına geçince Hertzsprung da onunla birlikte Potsdam'a gitti ve orada gözlemci olarak çalıştı.

1911'de Ülker ve Hyades yıldız kümeleri için hazırladığı diyagramları yayımladı. Bir kümedeki bütün yıldızlar bize aşağı yukarı aynı uzaklıkta olduğundan, görünür parlaklıklarını karşılaştırmak gerçek parlaklıklarını karşılaştırmak anlamına geliyordu. Yıldızları bir eksende renklerine ya da tayf türlerine, öteki eksende parlaklıklarına göre dizdiğinde rastgele dağılmadıklarını, belirli bantlarda toplandıklarını gördü. Benzer bir yaklaşımı bir yıl önce, 1910'da Hans Oswald Rosenberg de Ülker kümesi için denemişti. Aynı yıl Hertzsprung, Kutup Yıldızı'nın parlaklığındaki küçük dalgalanmaları saptayarak onu Sefeid türü bir değişen yıldız olarak sınıflandırdı.

Amerikalı gökbilimci Henry Norris Russell ise 1913-1914'te Maury'nin dev yıldızlarını, paralaksı ölçülmüş yakın yıldızları ve Hyades kümesinin üyelerini bir araya getirerek çok daha kapsamlı bir diyagram hazırladı ve 1914'te Nature dergisinde yayımladı. İki gökbilimcinin çalışmalarından doğan bu çizim türüne bugünkü adını 1933'te Danimarkalı gökbilimci Bengt Strömgren önerdi. Yıldızların doğumdan ölüme geçirdikleri evreler bugün bu diyagram üzerinde izleniyor; ayrıntısı Yıldızların yaşam döngüsü sayfamızda.

Hertzsprung'un adı diyagramın bir bölgesinde de yaşıyor. "Hertzsprung boşluğu", kütlesi Güneş'in yaklaşık 1,5 katını aşan yıldızlarda ana kolun üst ucu ile kırmızı devlerin başladığı yer arasındaki, yıldızın az görüldüğü alandır. Çekirdeğindeki hidrojeni tüketen bir yıldız bu bölgeyi yalnızca birkaç bin yılda geçtiği için orada yakalanan yıldız azdır. Boşluk, onu ilk fark eden gökbilimcinin adını taşır.

Sefeidlerle uzaklık ölçmek

Harvard'da çalışan Henrietta Swan Leavitt, Macellan Bulutlarından küçüğünü görüntüleyen fotoğraf plakalarını incelerken, bugün Sefeid adı verilen değişen yıldızların parlaklık değişim süresi (dönemi) ile parlaklıkları arasında kesin bir ilişki bulmuştu: Dönemi uzun olan Sefeid daha parlaktı. Bulutun yıldızları bize yaklaşık aynı uzaklıkta olduğundan ilişki görünür parlaklıklar cinsinden kurulabiliyordu; ama gerçek uzaklık hesaplamak için bu ölçeğin, uzaklığı bilinen Sefeidlerle ayarlanması gerekiyordu.

Bu ayarı 1913'te Hertzsprung yaptı. Güneş'e yakın on üç Sefeid'i kullanarak bir günlük döneme sahip bir Sefeid'in mutlak parlaklığını hesapladı, ardından ölçeği Küçük Macellan Bulutu'na uyguladı. Bulduğu uzaklık bugünkü değerin çok altında kaldı; hesabındaki bir hata yıldızları gerçekte olduklarından birkaç kat yakın gösteriyordu. Bugün bulutun uzaklığı yaklaşık 200 bin ışık yılı (yaklaşık 62 kiloparsek) olarak ölçülüyor. Yine de yöntem doğruydu ve bu çalışma, galaksimizin dışındaki bir cisme yönelik ilk uzaklık belirlemesi olarak anılır. Leavitt'in ilişkisi ile bu tür ayarlamalar birleşince Sefeidler, uzak gökadaların uzaklığını ölçmekte kullanılan temel araçlardan biri hâline geldi.

Leiden yılları

Schwarzschild'in 1916'daki ölümü ve savaş yıllarında Almanya'da yabancılara getirilen kısıtlamalar, Hertzsprung'u yeni bir yuva aramaya yöneltti. 1919'da Hollanda'daki Leiden Gözlemevi'ne astrofizik müdür yardımcısı olarak geçti, 1920'den itibaren de Leiden Üniversitesi'nde ders verdi. 1633'te kurulan bu köklü gözlemevinin yönetimini 1930'ların ortasında Willem de Sitter'in ardından üstlendi ve 1944'teki emekliliğine kadar sürdürdü. Yerine, gözlemevini sonraki çeyrek yüzyıl boyunca yönetecek olan Jan Oort geçti. Hertzsprung, Hollandalı gökbilimci Jacobus Kapteyn'in kızı Henrietta ile evliydi.

1915'ten itibaren çift yıldızları fotoğraf plakaları üzerinde çok hassas biçimde ölçmeye yarayan teknikler geliştiren Hertzsprung, bu çalışmaları Leiden'de de sürdürdü. Leiden 1923'te Johannesburg'daki Union Gözlemevi ile bir araştırma anlaşması yaptığında, oraya giden ilk Leidenli gökbilimci o oldu. Güney Afrika'daki çalışmaları sırasında iki küçük gezegen keşfetti: 7 Temmuz 1924'te 1702 Kalahari'yi ve 25 Eylül 1929'da, Amor grubundan 1627 Ivar'ı. Ivar'a hayatını kaybetmiş kardeşinin adını verdi. Leiden'deki öğrencileri arasında, 1933'te onun yanında çift yıldızlar üzerine doktora yapan Gerard Kuiper da vardı. Hertzsprung kariyeri boyunca 212 bilimsel makale yayımladı.

Son yılları ve mirası

Hertzsprung 1944'te, 71 yaşında Danimarka'ya döndü ve Brorfelde Gözlemevi'ne yakın Tølløse'ye yerleşti. 21 Ekim 1967'de, 94 yaşında Roskilde'de hayatını kaybetti.

Çalışmaları sağlığında da geniş kabul gördü. 1927'de Amerikan Sanat ve Bilim Akademisi'ne seçildi, 1929'da İngiltere Kraliyet Astronomi Derneği'nin Altın Madalyası'nı, 1937'de Bruce Madalyası'nı aldı; 1941'de Amerikan Felsefe Derneği'ne üye oldu. Utrecht (1923), Kopenhag (1946) ve Paris (1949) üniversiteleri ona fahri doktora verdi. Ay'daki Hertzsprung krateri ile ana kuşaktaki 1693 Hertzsprung asteroidi onun adını taşıyor.

Verileri göster

1873	Frederiksberg'de doğdu
1898	Kimya mühendisi oldu
1905	Dev ve cüce ayrımı makalesi
1909	Göttingen ve Potsdam
1911	Ülker ve Hyades diyagramları
1913	Sefeidlerle uzaklık ölçümü
1919	Leiden Gözlemevi'ne geçti
1967	Roskilde'de öldü

Kısaca

• Kimya mühendisi olarak yetişti, fotokimya çalıştıktan sonra 1902'de astronomiye yöneldi.
• 1905 ve 1907'deki makaleleriyle aynı renkteki yıldızların dev ve cüce olarak ikiye ayrıldığını gösterdi.
• 1911'deki küme diyagramları, Russell'ın çalışmasıyla birlikte Hertzsprung–Russell diyagramının temelini attı.
• 1913'te Leavitt'in dönem-parlaklık ilişkisini yakın Sefeidlerle ayarlayarak Küçük Macellan Bulutu'nun uzaklığını tahmin etti.
• 1919-1944 arasında Leiden Gözlemevi'nde çalıştı ve gözlemevini yönetti.