Жената која го прошири универзумот

15.12.2016 01:09
Жената која го прошири универзумот

Откритијата на Хенриета Левит (1868-1921) го овозможија мерењето на големите космички растојанија и засекогаш го променија нашето сфаќање на светот.

Во февруари 1925 година, до директорот на Хардвардската опсерваторија, Харлоу Шејпли пристигнало писмо од познатиот математичар Гесте Митаг Лефлер, член на Шведската академија на науките. Писмото не му било упатено на Шејпли, туку на една од неговите колешки, Хенриета Левит. Митаг Лефлер сакал да ја номинира за Нобелова награда за физика. Она што тој не го знаел е дека Хенриета починала од рак четири години пред тоа.

Митаг Лефлер бил влијателен математичар и лобист, борец за признавање на жените во науката. Две децении порано, го наговорил Комитетот да ја вклучи Марија Кири меѓу добитниците на Нобеловата награда во 1903 година, покрај нејзиниот сопруг Пјер и Анри Бекерел. Бил импресиониран од работата на Хенриета, иако, како што напишал во задоцнетото писмо, материјата не ја познавал баш најдобро.

Харлоу Шејпли, кој во 1921 година кратко време ѝ бил шеф на Хенриета, го информирал шведскиот математичар за нејзината смрт, и додал со жалење: „Да беше ослободена од своите обврски, сигурен сум дека научниот придонес на г-ца Левит ќе беше уште побрилијантен отколку што беше . Всушност, Хенриета не била научник во опсерваторијата, туку била „човечки компјутер“. На крајот на деветнаесеттиот век, компјутери биле човечки суштества, а не машини. Во случајот со Хардвардската опсерваторијата, функцијата која денес ја извршуваат компјутерите, тогаш ја извршувале жени.

Во 1893 година Хенриета ја вработил тогашниот директор Едвард Пикеринг. Имала дваесет и пет години, и само што ги завршила студиите во денешниот колеџ „Редклиф“ (тогаш друштво за високо образование на жените). Редклиф бил и остана престижна образовна институција, сместена во близина на Харвард во Кембриџ, Масачусетс. Потекнувајќи од пуритански семејство кое го поддржувало нејзиното образование, Хенриета била вредна и посветена на кариерата.

Овие особини ја правеле совршен кандидат за програмата на Пикеринг. Тој бил во потрага по образовани жени кои требало да го работат она што астрономите не сакале: да прегледуваат безброј фотографски плочи и да го бележат она што го сликале телескопите. Со други зборови, тој барал луѓе-компјутери. Многу од неговите „пресметувачки“ подоцна направиле голем напредок и откритија во астрономијата.


Мистеријата на растојанијата

Астрономијата од крајот на деветнаесеттиот век била далеку од модерните методи, знаење и технологија. Еден од најголемите проблеми било прашањето на мерењето на космичките растојанија. Одалеченоста на блиските ѕвезди (до околу 100 парсеци) била мерлива преку паралаксниот агол: аголот на привидното поместување на ѕвездите предизвикано од Земјиното движење околу Сонцето. Меѓутоа, оддалеченоста на поодалечените ѕвезди била голема мистерија, а со тоа и големината на универзумот.

Ѕвездите поседуваат огромни варијации во апсолутната магнитуда, односно јачини на нивниот сјај. Привидната магнитуда, односно привидната јачина на сјајот на телото гледано од Земјата, зависи, се разбира, и од оддалеченоста на тоа тело. Затоа Јупитер е посјаен од која било ѕвезда. Привидната магнитуда на ѕвездите, една од ретките вредности кои директно се „читаат“ со набљудување на ноќното небо, самата не пружа никаков увид во нивната оддалеченост.

Неможноста да се утврди апсолутната магнитуда, а со самото тоа и оддалеченоста на ѕвездите, со векови го попречува напредокот во однос на човечкото разбирање на универзумот. На почетокот на дваесеттиот век, знаењето за далечната вселена сè уште било многу ограничено. Едно широко распространето мислење било дека не постојат други галаксии освен Млечниот Пат, дека универзумот се состои само од нашата галаксија и околните маглини.

Во такви околности, Хенриета Левит седела со уште неколку од своите колешки во Харвардската канцеларија и внимателно ги толкувала плочите од телескопот во Перу. Уште на крајот на студијата преживеала тешка болест која ја оставила глува. Добра пријателка и инспирација, нашла во колешката, подоцна и позната астрономка, Ани Џамп Кенон, која исто така имала сериозни тешкотии со слухот.

Пикеринг на Хенриета ѝ поставил задача да ги бара и бележи променливите ѕвезди кои поминуваат преку процес на осцилации во својата сјајност, а посебно т.н. „цефеиди“, кај кои овие осцилации имаат правилни циклуси. Хенриета користела релативно едноставен метод за детектирање на променливите ѕвезди: преклопувала две плочи од истиот сегмент на небото од различни датуми и ги заокружувала ѕвездите кои не се поклопуваат. Открила околу 2400 такви ѕвезди.

Големото откритие

Хенриета била заинтригиран од цефеидите во Магелановите Облаци, две маглини видливи од јужната хемисфера. Во една студија од 1908 напоменала дека кај некои цефеиди во маглините забележува образец: оние кои се посјајни имаат подолг период на осцилација. Бидејќи не била платена да се занимава со научна работа, со овој проблем се занимавала кога ќе стигнела, во своето слободно време. Често во тоа ја прекинувале обврските кон родителите.

Со текот на годините, сепак била истрајна во своето истражување. Била фокусирана на Магелановите облаци. Иако не можела да ја утврди апсолутната магнитуда на присутните ѕвезди, го надминала тоа ограничување со едноставна претпоставка: сите ѕвезди во облаците се многу поблиску едни до други отколку до Земјата. Оддалеченоста од Земјата им е (релативно и приближно) еднаква. Со самото тоа, привидно посјајните ѕвезди во облаците во суштина и се посјајни од другите околни ѕвезди.

Имајќи го тоа предвид, Левит се фокусирала на нивните осцилации. Правилноста која претходно ја забележала се повторувала: колку ѕвездите имаат поголема магнитуда, толку нивнипт период на осцилација е подолг. Освен тоа, односот на магнитудите и осцилациите е правилен и предвидлив. Хенриета овој резултат го објавила во списанието Harvard College Observatory Circular во 1912 година . Статијата имала само три страни и била потпишана заедно со Едвард Пикеринг.

Денес знаеме зошто кај цефеидите постои правилност во однос на апсолутната магнитуда и должината на осцилацијата. Слојот од хелиум на површината на ѕвездите е потранспарентен доколку е што помалку јонизиран. Цефеидите поминуваат низ правилни осцилации помеѓу две состојби: една во која ѕвездата е голема, поладна и сјајна, и друга во која таа е мала, потопла и побледа (бидејќи хелиумот е потранспарентен), и втора во која таа е помала, потопла и побледа (бидејќи хелиумот е помалку транспарентен).

До ова објаснување астрономијата дојде дури децении по смртта на Хенриета Левит. Межутоа, нејзиното откритие било искористено за мерење на растојанието на еден едноставен начин. Бидејќи должината на осцилациите кај цефеидите не зависи од оддалеченоста на ѕвездите, таа нам, заедно со привидната магнитуда, ни ја открива апсолутната магнитуда на ѕвездите. Ако ѕвездата е привидно „бледа“, а осцилацијата и е долга, ѕвездата е многу далеку.

Значење и заборав

Беа потребни неколку години за да настане метод за мерење на растојанијата со помош на должината на осцилациите на цефеидите. Тоа го направија Ејнар Херцшпрунг и Харлоу Шејпли, кои ги искористија цефеидите чија оддалеченост е мерлива со паралакс. Шејпли подоцна станал колега на Хенриета, во 1921 година, во еден краток периодот од неговото пристигнување на местото на Пикеринг како директор на опсерваторијата, и смртта на Хенриета истата година..

Користејќи ги променливите ѕвезди Шејпли ја проценил големината на Млечниот Пат и Сончевиот систем го сместил на периферијата на галаксијата, наместо во нејзиниот центар. Оваа постапка била вистински шок за многу астрономи од тоа време. Меѓутоа, не бил во право на познатата „Голема дебата“ во 1920 година, заговарајќи универзум во кој еднинствена галаксија е Млечниот Пат. Негов противник бил исто така големиот астроном Хебер Кертис. Поради недостаток на податоци, но и грешки во мерењето на ротацијата на оддалечените „маглини“, прашањето за големината на универзумот останало нерешено.

Ставот за постоењето на едно-галактичкиот универзум го побил Едвин Хабл, и тоа повторно користејќи го големото откритие на Хенриета. Со помош на тогаш најмоќниот во светот телескоп Хукер во опсерваторијата Маунт Вилсон, Хабл открил цефеиди во „маглините“ на Андромеда. Односот на нивните привидни магнитуди и осцилации дефинитивно ги сместил далеку од закрилата на Млечниот Пат. Првпат во историјата е откриена нова галаксија - Андромеда, а универзумот одеднаш и непоимливо се проширил.

Ова се случува неколку години по смртта на Хенриета. До крајот на животот работела како пресметувачка. И покрај тоа што била клучна алка во откривањето на други галаксии, но и во мерењето на нашиот Млечен пат, науката во најголем дел ја заборава. Меѓународната астрономска унија дури во 1970 година на еден кратер на Месечината му го дава името „Левит“. Истото име го добива и астероидот 5383 во 1973 година. Математичкиот односот помеѓу вредноста на магнититудите и осцилациите на цефеидите дури во денешно време станува познат како „Левитин закон“.

На посмртницата на Хенриета Левит, Солон Бејли, внатрешниот директор на опсерваторијата, во периодот помеѓу Пикеринг и Шејпли, ја опишал со следниве зборови: „... Таа беше посветен член на својот тесен семеен круг, несебична во пријателството, непоколеблива и лојална на своите принципи, и длабоко совесна и искрена во посветеноста на својата религија. Ја имаше таа среќна особина да го почитува сето она што е вредно и допадливо кај другите, и поседуваше дух толку ведар и топол, така што целиот нејзин живот беше убав и полн со значење“.

Извор: elementarium.cpn.rs

Слични содржини

Психологија / Наука

ОкоБоли главаВицФото