Bize Evrensel Bir Cetvel Veren Henrietta Leavitt İle Tanışın

Evreni olduğu gibi anlamak için gökyüzünün üç boyutlu bir resmine ihtiyacımız vardır. Bunun için de çeşitli ölçümler yapmamız gerekir. Bu konuda bize en büyük anahtarlardan birini sağlayan kişi ise, saatte 30 sent kazanan bir kadın olacaktı. Henrietta Leavitt evrenimizi genişleten isimlerden biriydi.

Henrietta Leavitt, 20. yüzyılın başından 1921’deki ölümüne dek Harvard Gözlemevi’nde çalıştı. Geceleri gökyüzünü fotoğraflayan teleskoplardan gelen binlerce cam plakayı inceledi. Bu plakalar, ışığa duyarlı bir emülsiyonla kaplanmış ve yıldız ışığını yakalamak için pozlanmıştı. Çoğu negatif görüntülerdi; her yıldız sadece küçük bir leke, her plaka ise siyah noktalarla dolu bir gökyüzü haritası gibiydi.

Leavitt bu görüntülerden olağanüstü bir şey çıkardı: Periyot-parlaklık ilişkisini keşfetti. Bu ilişki, gökbilimcilerin uzak yıldızlara olan mesafeyi ölçebilmeleri için ilk kez güvenilir bir yöntem sundu. Ondan önce evren, yalnızca iki boyutlu bir hayalden ibaretti. Yıldızların ne kadar uzakta olduğu bilinmiyor, uzayda nereye ait olduğumuz kestirilemiyordu.

Henrietta Leavitt, bu algıyı kökten değiştirdi. Gökyüzünü düz bir yüzey olmaktan çıkarıp, insanlığın önüne üç boyutlu, derinlikli ve hayal edilemeyecek kadar büyük bir evren açtı. Ve bu evrenin içinde nerede durduğumuzu anlamamıza yardımcı oldu.

Kısaca Henrietta Leavitt Kimdir?

Henrietta Leavitt, 4 Temmuz 1868’de Massachusetts eyaletinin Lancaster kentinde doğdu. Eğitimini Oberlin College ve Harvard’a bağlı Radcliffe College’da aldı. Üniversitenin son yılında, büyük bir heyecanla aldığı bir astronomi dersi onun için dönüm noktası oldu. Ancak aynı dönem ciddi bir hastalık geçirdi ve bunun sonucunda işitme yetisini zamanla kaybetti. Yine de astronomiye duyduğu ilgi hiç azalmadı.

19. yüzyılın sonları ile 20. yüzyılın başları, kadın astronomlar için oldukça zorlu bir dönemdi. Kadınların teleskop kullanmalarına izin verilmiyor, çoğu zaman erkek meslektaşlarının yardımcı işlerinde çalıştırılıyorlardı.

O yıllarda, Massachusetts’teki Harvard College Gözlemevi, dünyanın en saygın astronomi merkezlerinden biriydi. Dünyanın dört bir yanındaki teleskoplardan gelen fotoğraf plakalarını incelemek, yıldızların parlaklıklarını ölçmek için çok sayıda kadın istihdam ediliyordu.

Pickering’ın, kadınların ev dışında çok az çalıştığı bir dönemde kadın astronomları işe alması dönemin koşullarına göre kayda değerdi. Ancak onlara verdiği görevler oldukça uzun, tekrarlı ve yorucuydu. Kadınlara ödenen ücretler de erkeklere verilecek olandan daha düşüktü.

Henrietta Leavitt, bu şartlar altında fotoğraf plakalarını kullanarak yıldızların parlaklıklarını analiz etme işine verildi. Çalışmalarında sık sık iki fotoğraf plakasını üst üste getirerek aynı yıldızın farklı zamanlardaki parlaklık değişimini karşılaştırdı.

İşte bu süreçte, Leavitt çığır açan bir keşif yaptı. Bazı yıldızların, bulundukları konumdan bağımsız olarak belirli bir düzen içinde parlaklık gösterdiğini fark etti. Leavitt’in dikkatini özellikle çeken tür,  Sefe (Cepheid) değişen denilen tipte yıldızlardı. Yıldızların parlaklıkları ve periyotları arasındaki basit ilişkiyi fark etmesi sonucunda Leavitt, gökyüzünün iki boyutlu bir resmini 3 boyutlu bir resme dönüştürdü.

Gökbilimciler mesafeleri ölçmek için Sefe değişen yıldızlarını nasıl kullanır?

Gerçek yaşamda da bir ışık kaynağının uzaklaştıkça daha az parlak görünmesi tanıdık bir durumdur. El fenerini bir arkadaşınızın yüzüne bir metre mesafeden tuttuğunuzda oldukça parlak görünür; ama aynı feneri bir futbol sahasının öteki ucundan tuttuğunuzda, artık rahatsız edici değildir. Fenerin gerçek parlaklığı değişmemiştir, ama uzaklık onun daha sönük görünmesine neden olmuştur.

Leavitt’in fark ettiği şey tam da buydu. Yıldızların parlaklık ve değişim süresi arasındaki ilişkiyi, Samanyolu’na oldukça yakın bir cüce galaksi olan Küçük Macellan Bulutu içindeki değişen yıldızları inceleyerek test etti. Bu bölgedeki yıldızların hepsi aynı mesafedeydi. Bu da ölçümler için büyük bir avantaj sağlıyordu.

Veri kümesi küçüktü ama eğilim çok daha belirgindi: Daha parlak yıldızlar, daha uzun sürelerde parlaklık değiştiriyordu. Bu keşif, astronomiye yön veren büyük bir adımdı. Çünkü artık gökyüzündeki başka bir yıldızın parlaklık değişim süresi ölçülerek, gerçek parlaklığı tahmin edilebiliyor, ardından görünür parlaklığı ile karşılaştırılarak yıldızın uzaklığı hesaplanabiliyordu. Leavitt’in bu buluşu, evrendeki mesafeleri ölçmenin kapısını aralayan yöntemlerin temelini oluşturdu.

Leavitt, ilk bulgularını 1908 yılında yayımladı. Leavitt, böylece paralaks yönteminin sınırlarını aşan ve çok daha uzak yıldızların mesafelerini ölçmeye olanak tanıyan son derece önemli bir yöntem keşfetmişti.

Evrenin Gerçek Boyunu Anlama Sürecimiz

Leavitt’in keşfinin önemini anlayan ilk kişilerden biri Danimar­kalı astronom Ejnar Hertzsprung’ du. Ancak bu keşfi, mutlak uzak­lıkları da belirlemek için kullanılabi­len bir sisteme dönüştürmek için, bir şekilde ayarlama yapmak gere­kiyordu. Bu sorunu da o çözecekti. Bu sonuçların Ev­ren’in ölçeğini anlamaya yardımcı olması çok sürmedi.

1920’lere kadar birçok bilim insa­nı, Sa­manyolu galaksisinin Evren’in ta­mamı olduğunu savunuyordu. Ne var ki, 1923’te Amerikalı astronom Edwin Hubble, Andromeda Gökadası olarak bilinen, Dünya’ya en yakın gökadaya olan mesafeyi 2,5 milyon ışıkyılı uzaklığı olarak hesapladı. Bu da galaksinin Samanyolu’nun sınırlarının çok dışında olduğunu açıkça ortaya koydu.

Sonunda, evrendeki yüz milyarlarca galaksiden birinin içinde yaşadığımızı ve verenin genişlemekte olduğunu öğrenmiş olduk. Benzer bir şekilde, astronom Harlow Shapley, Sefe değişen yıldızlarını kullanarak Güneş’in galaksinin merkezinde değil, dış bölgelerinden birinde yer aldığını keşfetti.

Leavitt hiçbir zaman kendi yaşamı boyunca ün kazanmadı. Daha sonra da adı süslü bir teleskopla adaş olmadı. Hak ettiği saygıyı ve övgüyü göremeden 1921 yılında kansere yenik düştü. 1925’te İsveçli bir matematikçi, Gosta Mittag-Leffler, Leavitt’i Nobel Ödülü’ne aday göstermeye çalıştı. Ancak Leavitt dört yıl önce hayatını kaybetmişti.

Bundan sonra gece gökyüzüne bakarken, üç boyutlu bir gökyüzü haritasına sahip olmamızın nedeninin bir parçası olarak Henrietta Leavitt adını hatırlamanız dileğimizdir.

Kaynaklar ve ileri okumalar için

• Meet Henrietta Leavitt, the woman who gave us a universal ruler. Kaynak site: Astronomy. Yayınlanma tarihi: 4 Şubat 2019. Bağlantı: Meet Henrietta Leavitt, the woman who gave us a universal ruler/
• Henrietta Swan Leavitt: Discovered How to Measure Stellar Distances. Kaynak site: Space.com. Yayınlanma tarihi: 12 Kasım 2016; Bağlantı: Henrietta Swan Leavitt: Discovered How to Measure Stellar Distances/

Matematiksel