Evrenin genişliğini anlamamızı sağlayan onun keşfiydi.
1900'lerde veya daha önce insanlar, tıpkı modern insanlar gibi, evrenin nereden geldiği, onu hangi yasaların yönettiği ve nasıl geliştiği gibi sorular da soruyorlardı. Bu soruları cevaplamaya çalışırken öne çıkan işlerin çoğu kadınlar tarafından yapılıyor, ancak maalesef hayatlarında hiç tanınmadılar.
Samanyolu'nun ötesindeki diğer galaksileri hayal edin.
(Resim kaynağı: Hubble Legacy Archive, NASA, ESA)
Her biri milyonlarca, yüz milyonlarca ve hatta trilyonlarca yıldız içerir. Ancak yüzyıllar boyunca bu nesnelerin gerçek doğasını bilmiyorduk. Samanyolu gibi galaksiler mi yoksa bize çok yakın bulutsular mı? O zamanlar çoğu insan Samanyolu'nun evrendeki tek galaksi olduğuna inanma eğilimindeydi. Bulmacayı çözmenin anahtarı, bu gök cisimlerinin mesafesini ölçmemiz gerektiğidir.
(Resim kaynağı: Brian Combs)
Yukarıdakiler gibi galaksiler boyut ve parlaklık bakımından çok farklıdır, bu nedenle ne kadar büyük veya parlak olduklarını tahmin etmemiz imkansızdır.
Ancak kullanabileceğimiz bazı teknikler var. Örneğin, galaksilerin bazı iç özelliklerini bilebilirsek, belki bizden ne kadar uzakta olduklarını ölçebiliriz.
(Resim kaynağı: NASA / JPL-Caltech)
Kendine özgü parlaklığı bilinen bir mum (veya ampul) hayal edin. Mumun yaydığı toplam parlaklığı biliyorsanız, parlaklığın mesafe arttıkça nasıl azaldığını da bilebilirsiniz. Yani tek yapmanız gereken mumun parlaklığını ölçmek ve ne kadar uzakta olduğunu hemen anlayabilirsiniz.
Astronomide bu yönteme Standart mum ışığı . Prensip çok basit: Bir gök cisiminin belirli özelliklerini ölçebilir ve bu özelliklerle içsel parlaklığı elde edebilirseniz, mesafesini hesaplayabilirsiniz.
(Resim kaynağı: ESA / Hubble)
Örneğin, içsel parlaklığı bilinebilen belirli yıldızlar varsa, tek yapmamız gereken bu yıldızları ölçmek ve bizden ne kadar uzakta olduklarını hesaplayabiliriz. Günümüzde, gök cisimlerinin mesafesini ölçmenin birçok yolu olmasına rağmen, hepsi aynı yöntemi kullanıyor: gök cisimlerinin kolayca gözlemlenebilen belirli özellikleri ile içsel parlaklıkları arasındaki ilişkiyi bulmak için.
Ve böyle bir bağlantıyı keşfeden ilk kişi Henrietta Swan Leavitt'di (Henrietta Swan Leavitt).
Henrietta Leavitt. (Resim kaynağı: Harvard College Gözlemevi)
1900'lerde LeWitt, Harvard Gözlemevi'nde bir astronomdu. Orada bir hesap makinesi olarak çalıştı, işi kıdemli erkek gökbilimcilerin fotoğrafı çekilen yıldızları sınıflandırmasına yardımcı olmaktı.
1908'de LeWitt'in makalesi Harvard Gözlemevi'nin yıllık raporunda yayınlandı. (Resim kaynağı: Harvard College Gözlemevi)
LeWitt, Samanyolu'ndan 200.000 ışıkyılı uzaklıkta, Küçük Macellan Bulutu'nda bulunan binlerce yıldızı incelemekten sorumludur. 1890'larda çekilen fotoğraf negatiflerinden 1.777 değişken yıldızı sınıflandırdı ve bu değişken yıldızlardan 25'i astronomiyi tamamen değiştirdi. LeWitt, bu yıldızların parlaklık değişimlerini, rengini ve diğer özelliklerini basitçe ölçmedi. Bazı yıldızların sadece parlaklıklarını değil, aynı zamanda periyodik olarak değiştiğini de keşfetti!
(Fotoğraf kredisi: Henrietta Leavitt, 1912)
Ek olarak, bu değişken yıldızları galaksimizdeki değişken bir yıldızla da ilişkilendirdi (Cepheid Bir, bir Cepheid değişken yıldızının prototipi). Cepheid mavi bir yıldızdır ve parlaklığının periyodik olarak değiştiği bilinmektedir.
Cepheid etrafında selam verme. (Resim kaynağı: NASA / JPL-Caltech / M. Marengo)
Bu 25 yıldızdan keşfettiği şey, yıldızın parlaklık periyodu (en parlaktan en karanlığa, en parlak olana gereken süre) ile yıldızın içsel parlaklığı arasındaki doğrusal ilişkidir.
Cepheid değişkenlerinin periyodu ve parlaklığı arasındaki ilişki bugün hala kullanımdadır. LeWittin keşfi, gökbilimcilere uzak gök cisimlerinin mesafesini ölçmek için bir yönetici verdi.
Hubble, Andromeda Gökadası'ndaki ilk Sefeid değişken yıldızını keşfetti. (Resim kaynağı: Edwin Hubble / Carnegie Gözlemevleri)
Birkaç yıl sonra Hubble, Sefeid değişken yıldızlarını aramak için Hooker Teleskobu kullanarak Andromeda Gökadasını fotoğrafladı. (O zamanlar gökbilimciler, Andromeda Gökadası'nın Samanyolu'nun içinde mi yoksa dışında mı olduğunu tartıştılar.) Pek çok gecenin ardından, sonunda 1923 yılının Ekim ayında Andromeda'da bir gökada buldu Galaksinin sarmal kollarından biri parlıyordu. Başka bir haftalık gözlemlerden sonra, Cepheid değişken yıldızlarının mesafesini hesaplamak için LeWitt'in formülünü kullandı.
Aşağıdaki resim, Hubble Uzay Teleskobu tarafından 2011 yılında yakalanan Cepheid değişken yıldızı V1'i göstermektedir. Bu yıldıza "kozmoloji tarihindeki en önemli yıldız" denmektedir.
Sefeid değişken yıldız V1. (Resim kaynağı: NASA / ESA / Hubble Miras Ekibi)
V1'den gelen ışık her şeyi netleştirdi: Andromeda Galaksisi gerçekten de Samanyolu'nun dışında. Samanyolu artık tüm evren değil, sadece okyanustaki bir damladır.
LeWittin çalışması benzersizdir ve tam da onun keşifleri sayesinde, evreni gerçekten keşfetmeye başladık ve Samanyolu'ndaki yıldızları ve bulutsuları incelemekle sınırlı kalmadı. İsveç Bilimler Akademisi'nden matematikçi Costa Mita-Levler, çalışmalarını öğrendikten sonra Nobel Ödülü'ne layık olduğunu düşündü. Ne yazık ki, 1925'te LeWitt'e yazdı ve LeWitt dört yıl önce öldü. Keşfinin o dönemde sarmal bulutsunun gizemini çözmeye yardımcı olduğunu ve doğrudan evrenin genişlediğini keşfetmesine yol açtığını öğrenecek zamanı olmamıştı.
Oyun yazarı Lauren Gunderson kendi yaşamını ve bilimsel keşiflerini besteliyor. (Resim kaynağı: SILENT SKY 20132015)
Bir dahaki sefere, evrenin enginliğine hayran kaldığınızda, olağanüstü bir kadın gökbilimci olan Henrietta Swan Levitt'in adını unutmayın. Bize bugünün evren görüşünü veren onun çalışması ve olağanüstü içgörüsüydü.
