Henrietta Swan Leavitt

Henrietta Swan Leavitt, Harvard Koleji Gözlemevi'nde fotoğraf plaklarını inceleyen bir Amerikalı gökbilimcidir. Küçük Macellan Bulutu'ndaki değişen yıldızları çalışırken, parlaklıklarıyla ışık değişim süreleri arasında düzenli bir bağ olduğunu fark etti. Bu basit görünen ilişki, evrenin uzak köşelerine bir "mesafe cetveli" kazandırdı ve yirminci yüzyıl kozmolojisinin yolunu açtı. Yaşadığı dönemde yeterince tanınmadı; bugün modern gökbilimin kurucu isimlerinden biri sayılıyor.

Hayatı

Henrietta Swan Leavitt, 4 Temmuz 1868'de Massachusetts'in Lancaster kasabasında doğdu. Babası George Roswell Leavitt bir Kongregasyonalist papazdı; ailenin yaşamında eğitim ve din önemli bir yer tutuyordu. Genç Henrietta önce Oberlin Koleji'nde okudu, ardından Cambridge'deki kadınlara yönelik programa, sonradan Radcliffe Koleji adını alan kuruma geçti ve 1892'de mezun oldu. Astronomi dersini son sınıflarda aldı ve bu alana derin bir ilgi duydu.

Mezuniyetinden sonra geçirdiği ağır bir hastalık işitmesini giderek kaybetmesine neden oldu. Yine de Harvard Koleji Gözlemevi'ne gönüllü olarak katıldı. Gözlemevi müdürü Edward Pickering, ücretli kadın çalışanları -"Harvard'ın hesaplayıcıları" olarak bilinen bir ekibi- fotoğraf plaklarını ölçmek ve yıldızları kataloglamak için görevlendiriyordu. Leavitt 1902'de kadroya alındı. Maaşı, o günün standartlarıyla bile düşüktü; erkek meslektaşlarının çok altındaydı. Ama işine büyük bir bağlılık ve titizlikle yaklaştı. Zamanla fotoğrafik yıldız parlaklığı ölçümlerinin başına geçti.

Leavitt hiç evlenmedi; yaşamının büyük bölümünü gözlemevinin sessiz çalışma odalarında geçirdi. Kanser nedeniyle 12 Aralık 1921'de Cambridge'de, henüz elli üç yaşında hayatını kaybetti. Ölümünden yıllar sonra bile bilim çevresinde hak ettiği yeri alamadı.

Çalışmaları

Leavitt'in ilk büyük görevi, Güney Yarımküre'den çekilen plaklarda değişen yıldızları bulmak ve incelemekti. Harvard'ın Peru'daki Arequipa istasyonunda çekilen plaklar, Büyük ve Küçük Macellan Bulutları'nı ayrıntılı gösteriyordu. Aynı bölgeyi farklı gecelerde karşılaştırarak parlaklığı değişen yıldızları tek tek buldu. Çalışmaları boyunca binlerce değişen yıldız keşfetti; bu sayı o dönemde bilinenlerin yarısından fazlasıydı. Ayrıca birkaç nova da tespit etti. 1908'de 1.777 değişen yıldızı listeleyen bir çalışma yayımladı.

Asıl atılım, 1912'de yayımlanan kısa bir raporla geldi. Leavitt, Küçük Macellan Bulutu'ndaki yirmi beş Sefeid türü değişen yıldızı inceledi. Parlaklığı daha yüksek olan Sefeidlerin ışık değişim süreleri de daha uzundu. Hepsi aynı bulutta, yani Dünya'dan hemen hemen aynı uzaklıkta olduğu için, görünür parlaklık farkı gerçek parlaklık farkını yansıtıyordu. Bunun anlamı büyüktü: bir Sefeid'in periyodunu ölçerek gerçek parlaklığını bilebilir, görünür parlaklığıyla karşılaştırınca uzaklığını hesaplayabilirsiniz. Bugün buna "Leavitt yasası" ya da periyot-ışıma ilişkisi denir.

Yasanın ölçeğini belirlemek için bir de yakın Sefeidlerin gerçek uzaklığına ihtiyaç vardı. Ejnar Hertzsprung 1913'te ilk kalibrasyonu yaptı; Harlow Shapley de bu yöntemi küresel yıldız kümelerine uygulayarak Samanyolu'nun boyutunu ve Güneş'in galakside merkezden uzakta olduğunu ortaya koydu. Daha sonra Edwin Hubble, Andromeda Bulutsusu'ndaki Sefeidleri bulup Leavitt'in yönteminden yararlanarak onun Samanyolu'nun dışında bir galaksi olduğunu gösterdi. Hubble'ın sonradan Leavitt'in Nobel Ödülü'ne layık olduğunu söylediği aktarılır.

Leavitt, Kuzey Kutbu çevresindeki seçilmiş yıldızlardan oluşan bir fotoğrafik parlaklık standardı kurma çalışmasını da yönetti. Bu seri, "Kuzey Kutup Dizisi" diye anıldı ve dünyadaki gözlemevlerinin fotoğraf plaklarındaki parlaklıkları aynı ölçeğe bağlamasını sağladı. Standartlaştırma, gözlemsel astronomi için sıradan görünür ama bilimde karşılaştırılabilirliğin temelidir.

Leavitt'in yöntemi aslında gözle görülmeyen bir cesaret de gerektiriyordu: aynı bölgenin iki ayrı gecede çekilmiş cam plaklarını üst üste koymak, ardından binlerce küçük noktadan hangisinin bir gece öbürüne göre soluklaştığını ya da parladığını tek tek ayırt etmek. Bu iş saatler süren dikkat ve göz yorgunluğu ister. Onun disiplini sayesinde Harvard'ın plak arşivi bir veri madenine dönüştü; sonraki kuşaklar aynı koleksiyondan yararlandı.

Mirası

İsveçli matematikçi Gösta Mittag-Leffler 1925'te Leavitt'i Nobel Ödülü'ne aday göstermeyi planladı, ancak onun dört yıl önce öldüğünü öğrendi; ödül ölümden sonra verilmediği için bu girişim sonuçsuz kaldı. Böylece Leavitt, çalışması bu denli büyük sonuçlar doğurduğu hâlde, hiçbir zaman Nobel adayı olarak bile resmen anılamadı.

Bugün Leavitt'in adı Ay'da bir kraterde ve 5383 numaralı asteroitte yaşıyor. Gözlemevinin kadın hesaplayıcılarından biri olarak gökbilim tarihindeki yeri artık daha iyi biliniyor. Sefeid yıldızlarına dayanan mesafe merdiveni, bugün evrenin genişleme hızının ölçülmesinde hâlâ temel basamaklardan biri; Hubble Uzay Teleskobu ve James Webb Uzay Teleskobu gibi gözlemevleri Sefeidleri bu amaçla gözlemlemeyi sürdürüyor.

Leavitt'in öyküsü, bilimsel buluşun çoğu zaman ünlü bir yüzün değil, sabırlı ve görünmeyen emeklerin ürünü olduğunu hatırlatır. Sessiz bir odada, plaklar üzerinde eğilerek yaptığı ölçümler, evrenin boyutuna dair düşüncemizi tümüyle değiştirdi.

Kısaca

• 4 Temmuz 1868'de Lancaster, Massachusetts'te doğdu; 12 Aralık 1921'de Cambridge, Massachusetts'te öldü.
• Harvard Koleji Gözlemevi'nde fotoğraf plaklarını inceleyen "hesaplayıcılardan" biriydi; işitme kaybıyla çalıştı.
• Binlerce değişen yıldız ve birkaç nova keşfetti.
• 1912'de Sefeid yıldızlarının parlaklık-periyot ilişkisini (Leavitt yasası) buldu.
• Bu ilişki, Shapley'nin Samanyolu ölçümüne ve Hubble'ın galaksi keşfine temel oldu.

Fotoğraf: Public domain · Wikimedia Commons