Henrietta Swan Leavitt - Henrietta Swan Leavitt

Henrietta Swan Leavitt
horní část těla a tvář Henrietta Swan Leavitt
Henrietta Swan Leavitt
narozený4. července 1868
Lancaster, Massachusetts, USA
Zemřel12. prosince 1921(1921-12-12) (ve věku 53)
Cambridge, Massachusetts, USA
Národnostamerický
Státní občanstvíSpojené státy
Alma materRadcliffe College, Oberlin College
Známý jakoLeavittův zákon: vztah perioda-svítivost pro Cefeidovy proměnné
Vědecká kariéra
PoleAstronomie
InstituceHarvardská Univerzita

Henrietta Swan Leavitt (/ˈlɛprotiɪt/; 4. července 1868 - 12. prosince 1921) byl Američan astronom. Absolvent Radcliffe College, pracovala v Harvard College Observatory jako "počítač ", pověřený zkoumáním fotografické desky za účelem měření a katalogizace jasu hvězd. Tato práce ji vedla k objevení vztahu mezi zářivost a období Cefeidovy proměnné. Leavittův objev poskytl astronomům první "standardní svíčka "pomocí kterého změříme vzdálenost do vzdáleného galaxie.[1][2] Po její smrti Edwin Hubble použil Leavitt vztah periody a svítivosti, společně s galaktickými spektrálními posuny nejprve měřenými pomocí Vesto Slipher na Lowellova observatoř, abychom zjistili, že se vesmír rozpíná (viz Hubbleův zákon ). Než si Leavitt všiml vztahu mezi svítivostí a obdobím, které lze použít na vzdálenosti až 20 milionů světelných let, astronomové spoléhali na paralaxa a triangulace. Metoda paralaxy a triangulace funguje až stovky světelných let, ale ne dále. Naše galaxie, Mléčná dráha, je již 100 000 světelných let velká. I další vzdálenosti lze měřit pomocí teoretické maximální hmotnosti bílí trpaslíci vypočteno Subrahmanyan Chandrasekhar.[3][4]

Životopis

Raná léta a vzdělání

Henrietta Swan Leavitt se narodila v roce Lancaster, Massachusetts, dcera Sborový kostel ministr George Roswell Leavitt[5] a jeho manželka Henrietta Swan Kendrick. Byla potomkem Jáhen John Leavitt, Angličan Puritán krejčí, který se usadil v Massachusetts Bay Colony na počátku sedmnáctého století.[6] (V raných záznamech v Massachusetts bylo příjmení napsáno „Levett“.) Leavitt zůstala hluboce věrná a věrná své církvi.[7]

Leavitt se zúčastnil Oberlin College před převodem do Harvardská Univerzita Společnost pro vysokoškolské vzdělávání žen (později Radcliffe College ), který v roce 1892 získal bakalářský titul.[8] Na Oberlin a Harvard studoval Leavitt široké učební osnovy, které zahrnovaly klasickou řečtinu, výtvarné umění, filozofii, analytickou geometrii a kalkul.[9] Až ve čtvrtém ročníku vysoké školy absolvovala Leavitt kurz astronomie, kde získala A–.[10]:27 Leavitt také začal pracovat jako jeden z dámské „počítače“ na Harvard College Observatory, najatý jejím ředitelem Edward Charles Pickering měřit a katalogizovat jas hvězd, jak se objevovaly v observatoři fotografická deska sbírka. (Na počátku 20. století nesměly ženy obsluhovat dalekohledy.)[11][pochybný – diskutovat]

V roce 1893 získala Leavitt kredity za postgraduální studium astronomie za práci na observatoři Harvard College, ale tento titul nikdy nedokončila.[12] V roce 1898 se stala členkou Harvardského štábu jako první „kurátorka astronomických fotografií“.[13] Leavitt opustil observatoř, aby podnikl dvě cesty do Evropy, a absolvoval stáž jako umělecký asistent na Beloit College ve Wisconsinu. V této době onemocněla onemocněním, které jí stále více zhoršovalo sluch.[14][15]

Astronomická kariéra

Žena sedí u stolu psaní, s krátkými vlasy, bílou halenku s dlouhým rukávem a vestu
Henrietta Swan Leavitt pracuje u svého stolu ve observatoři Harvard College[15]

Leavitt se vrátila na Harvard College Observatory ze svých cest v roce 1903. Protože Leavitt měla nezávislé prostředky, Pickering ji zpočátku nemusel platit. Později za svou práci dostávala 0,30 $ za hodinu,[10]:32 vyplácí se pouze 10,50 $ za týden. Údajně byla „pracovitá, vážně smýšlející…, málo oddaná frivolním pronásledováním a nezištně oddaná své rodině, církvi a kariéře“.[9] Jednou z žen, se kterými Leavitt pracovala na Harvardské observatoři, byla Annie Jump Cannon, kteří sdíleli zkušenost s hluchotou.[16]

Pickering přidělil Leavitt ke studiu proměnných hvězd v Malý a Velké Magellanovy mraky, jak je zaznamenáno na fotografických deskách pořízených pomocí Bruce Astrograph of the Boyden Station Harvardské observatoře v Arequipa, Peru. Identifikovala 1777 proměnných hvězd. V roce 1908 zveřejnila své výsledky v Annals of the Astronomical Observatory of Harvard Colleges tím, že jasnější proměnné měly delší období.[1]

V jiném článku publikovaném v roce 1912 Leavitt pečlivě zkoumal vztah mezi obdobími a jasem vzorku 25 proměnných cefeidů v Malém Magellanově mračnu. Tento dokument sdělil a podepsal Edward Pickering, ale první věta naznačuje, že jej „připravila slečna Leavittová“.[2] Leavitt vytvořila graf velikosti versus logaritmus období a určila, že podle jejích vlastních slov

Spiknutí z papíru připraveného Leavittem v roce 1912. Horizontální osa je logaritmus období odpovídající Cepheid a vertikální osa je její velikost. Nakreslené čáry spojují body odpovídající minimálnímu a maximálnímu jasu hvězd.[2][17]

Mezi každou ze dvou sérií bodů odpovídajících maximům a minimům lze snadno nakreslit přímku, což ukazuje, že existuje jasná souvislost mezi jasem Cepheid proměnné a jejich období.[2]

Poté použila zjednodušující předpoklad, že všechny cefeidy v Malém Magellanově mračnu byly přibližně ve stejné vzdálenosti, takže jejich vnitřní jas lze odvodit z jejich zjevného jasu zaznamenaného na fotografických deskách, a to až do měřítka, protože vzdálenost k Magellanovým mrakům nebyla dosud známa. Vyjádřila naději, že budou změřeny paralaxy pro některé cefeidy, což se brzy stalo,[18] což umožňuje kalibraci její stupnice světelnosti období.[2] Toto uvažování umožnilo Leavitt prokázat, že logaritmus z doba je lineárně vztaženo k logaritmu průměrné vnitřní optiky hvězdy zářivost (což je množství energie vyzařované hvězdou v viditelné spektrum ).[19]

Leavitt také vyvinul a dále zdokonaloval Harvardský standard pro fotografická měření, logaritmickou stupnici, která objednává hvězdy podle jasu nad 17 magnitud. Zpočátku analyzovala 299 desek z 13 dalekohledů, aby vytvořila její měřítko, které bylo přijato Mezinárodním výborem fotografických veličin v roce 1913.[20]

V roce 1913 objevila Leavitt T Pyxidis, a opakující se nova v Pyxis a jedna z nejčastějších opakujících se nov na obloze s erupcemi pozorovanými v letech 1890, 1902, 1920, 1944, 1967 a 2011.[21]

Leavitt byl členem Phi Beta Kappa, Americká asociace univerzitních žen, Americká astronomická a astrofyzikální společnost, Americká asociace pro rozvoj vědy a čestným členem Americká asociace pozorovatelů proměnných hvězd. V roce 1921, kdy Harlow Shapley převzal funkci ředitele observatoře, Leavitt se stal hvězdnou hvězdou fotometrie. Do konce téhož roku podlehla rakovině a byla pohřbena v rodinném spiknutí Leavitt na hřbitově v Cambridge v Cambridge, Massachusetts.[10]:89

Vědecký dopad

Henrietta Swan Leavitt, 1921

Podle spisovatele vědy Jeremy Bernstein „Proměnné hvězdy byly zajímavé už léta, ale když studovala tyto desky, pochybuji, že si Pickering myslel, že učiní významný objev - ten, který nakonec změní astronomii.“[22] Vztah období a světelnosti pro Cepheidy, nyní známý jako „Leavittův zákon“, učinil hvězdy prvními “standardní svíčka "v astronomii, umožňující vědcům vypočítat vzdálenosti do galaxií příliš vzdálených pro hvězdná paralaxa pozorování užitečná. Jeden rok poté, co Leavitt oznámila své výsledky, Ejnar Hertzsprung určil vzdálenost několika cefeidů v mléčná dráha a že s touto kalibrací lze přesně určit vzdálenost k jakékoli Cepheid.[18]

Cefeidy byly brzy detekovány v jiných galaxiích, jako např Andromeda (zejména Edwin Hubble v letech 1923–24) a staly se důležitou součástí důkazu, že „spirální mlhoviny“ jsou nezávislé galaxie umístěné daleko za naší vlastní mléčná dráha. Leavittův objev by tedy navždy změnil náš obraz vesmíru, jak to vyvolalo Harlow Shapley přesunout naše Slunce ze středu galaxie v „Skvělá debata " a Edwin Hubble přesunout naši galaxii ze středu vesmíru.

Leavittův objev způsobu přesného měření vzdáleností v mezigalaktickém měřítku připravil půdu pro pochopení struktury a měřítka vesmíru moderní astronomií.[9] Úspěchy Edwin Hubble, amerického astronoma, který prokázal, že se vesmír rozpíná, umožnil také průkopnický výzkum Leavitt. Hubble často říkal, že Leavitt si za svou práci zaslouží Nobelovu cenu.[23] Matematik Gösta Mittag-Leffler, člen Švédská akademie věd, se ji pokusil nominovat na tuto cenu v roce 1925, jen aby se dozvěděl, že zemřela na rakovinu před třemi lety.[8][10]:118 (Nobelova cena se neuděluje posmrtně.)

Nemoc a smrt

Leavittova rodinná památka na hřbitově v Cambridge

Leavittova vědecká práce na Harvardu byla často přerušována nemocí a rodinnými povinnostmi. Její předčasná smrt, ve věku 53 let na rakovinu žaludku,[24] byla jejími kolegy vnímána jako tragédie z důvodů, které přesahovaly její vědecké úspěchy. Její kolega Solon I. Bailey ve svém nekrologu napsala, že „měla radostnou, radostnou schopnost ocenit vše, co je pro ostatní hodné a milé, a byla posedlá přírodou tak plnou slunečního svitu, že pro ni byl celý život krásný a plný smyslu. "[10]:28

„Sedí na vrcholu mírného kopce,“ píše George Johnson ve své biografii Leavitta, „místo je označeno vysokým šestihranným pomníkem, na jehož vrcholu sedí zeměkoule zakrytá na zakrytém mramorovém podstavci. Její strýc Erasmus Darwin Leavitt a jeho rodina je tam také pohřbena spolu s dalšími Leavitty. ... "Na jedné straně pomníku je připevněna pamětní deska Henrietty a jejích dvou sourozenců, Mira a Roswell. Nedaleko jsou hroby Jindřich a William James.[10]:90 Tady není žádný epitaf na hrobě připomínající astronomické úspěchy Henriety Leavittové.[25]

Posmrtná vyznamenání

Knihy a hry

Lauren Gunderson napsal hru, Tiché nebe, která následovala Leavittovu cestu od jejího přijetí na Harvardu až po její smrt.[29]

George Johnson napsal životopis, Slečny Leavittovy hvězdy, který představuje příběhy o pokroku žen ve vědě prostřednictvím příběhu Leavitt.[30]

Robert Burleigh napsal biografii Look Up!: Henrietta Leavitt, průkopnická žena astronomka pro mladší publikum. Je psán pro čtyři až osm let.[31]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Leavitt, Henrietta S. (1908). Msgstr "1777 proměnných v Magellanova mračnech". Annals of Harvard College Observatory. 60: 87–108. Bibcode:1908AnHar..60 ... 87L.
  2. ^ A b C d E Leavitt, Henrietta S .; Pickering, Edward C. (březen 1912). "Období 25 proměnných hvězd v Malém Magellanově mračnu". Harvard College Observatory Circular. 173: 1–3. Bibcode:1912HarCi.173 .... 1L.
  3. ^ Expandierende Raumzeit und Dunkle Energie, de: Josef M. Gaßner, o Henrietě Leavittové, 15. 3. 2016.
  4. ^ Expandierende Raumzeit und Dunkle Energie, de: Josef M. Gaßner, o Subrahmanyan Chandrasekhar, 2016-03-15.
  5. ^ Lamb, Gregory M. (5. července 2005). „Před počítači byli tito lidé ...“ Christian Science Monitor. Citováno 1. ledna 2020.
  6. ^ Byers, Nina, ed. (2006). Ze stínu: Příspěvky žen dvacátého století k fyzice (Dotisk ed.). Cambridge University Press. str.62. ISBN  978-0-521-82197-1.
  7. ^ Alan Lightman (22. října 2010). Objevy: Velké průlomy ve vědě 20. století. Knopf Kanada. str. 175–. ISBN  978-0-307-36986-4.
  8. ^ A b Singh, Simon (2005). Velký třesk: Původ vesmíru. Harperova trvalka. Bibcode:2004biba.book ..... S. ISBN  978-0-00-715252-0.
  9. ^ A b C „1912: Henrietta Leavitt objevila klíč vzdálenosti.“ Každodenní kosmologie. N.p., n.d. Web. 20. října 2014. „1912: Henrietta Leavitt objevila klíč vzdálenosti“. Každodenní kosmologie. Citováno 1. ledna 2020.
  10. ^ A b C d E F Johnson, George (2005). Hvězdy slečny Leavittové: Nevyřčený příběh ženy, která objevila, jak měřit vesmír (1. vyd.). New York: Norton. ISBN  978-0-393-05128-5.
  11. ^ Gross, Liza. „Super Novas: Pohled na oblohu skleněným stropem: Ženy v astronomii“. Origins: Hubble Telescope: A View To The Edge of Space. Exploratorium. Citováno 1. ledna 2020.
  12. ^ Kidwell, Peggy Aldrich (2000). „Leavitt, Henrietta Swan“. Americká národní biografie online. Oxford University Press. doi:10.1093 / anb / 9780198606697.article.1300973.
  13. ^ Starr, Michelle (7. března 2016). „Harvardské počítače, které změnily astronomii (obrázky)“. CNET. Citováno 1. ledna 2020.
  14. ^ Hockey, Thomas (2007). Biografická encyklopedie astronomů. New York: Springer-Verlag. ISBN  978-0-387-35133-9.
  15. ^ A b Hamblin, Jacob Darwin (2005). Věda na počátku dvacátého století. ABC-CLIO. str.181 –184. ISBN  978-1-85109-665-7.
  16. ^ Sobel, Dava (2016). Skleněný vesmír. Viking. str. 113. ISBN  9780698148697.
  17. ^ Malatesta, Kerri (13. dubna 2010). „Delta Cephei“. Americká asociace pozorovatelů proměnných hvězd. Citováno 1. ledna 2020.
  18. ^ A b Fernie, J. D. (prosinec 1969). „Vztah období - svítivost: historický přehled“. Publikace Astronomické společnosti Pacifiku. 81 (483): 707. Bibcode:1969 PASP ... 81..707F. doi:10.1086/128847.
  19. ^ Madore, Barry F .; Rigby, Jane; Freedman, Wendy L .; Persson, S.E .; Sturch, Laura; Mager, Violet (2009). „Cefeidské období - vztah světelnosti (Leavittův zákon) na vlnových délkách střední infračervené oblasti. III. Cefeidy v NGC 6822“. Astrofyzikální deník. 693 (1): 936–939. arXiv:0812.0186. Bibcode:2009ApJ ... 693..936M. doi:10.1088 / 0004-637X / 693/1/936. S2CID  6028335.
  20. ^ „Henrietta Leavitt“. SheIsAnAstronomer.org. Citováno 1. ledna 2020.
  21. ^ Leavitt, Henrietta S .; Pickering, Edward C. (květen 1913). „25 nových proměnných hvězd, hlavně v Harvardských mapách 39 a 45“. Harvard College Observatory Circular. 179: 1–4. Bibcode:1913HarCi.179 .... 1L.
  22. ^ Bernstein, Jeremy (17. července 2005). „Recenze knihy: Hvězdy slečny Leavittové od George Johnsona“. Los Angeles Times. Citováno 1. ledna 2020.
  23. ^ Ventrudo, Brian (19. listopadu 2009). „Mílové značky do galaxií“. Jednominutový astronom. Citováno 1. ledna 2020.
  24. ^ „Henrietta Swan Leavitt“. Slavní vědci. Citováno 1. ledna 2020.
  25. ^ „Henrietta Swan Leavitt“. FindAGrave.com. Citováno 1. ledna 2020.
  26. ^ Schmadel, Lutz (2003). Slovník jmen planetek, díl 1. Springer Science & Business Media. str. 461. ISBN  9783540002383.
  27. ^ „Měsíční nomenklatura“. NASA. Archivovány od originál 23. února 2013. Citováno 1. ledna 2020.
  28. ^ @superasassn (20. září 2017). „Náš nový dalekohled„ Henrietta Leavitt “je nyní nasazen na webu @LCO_Global @mcdonaldobs. HET velká kupole v pozadí. @MooreFound“ (Tweet) - prostřednictvím Cvrlikání.
  29. ^ Jones, Kenneth (28. prosince 2010). "Tiché nebe„O objevu astronomky bude mít premiéru na South Coast Rep“. Citováno 1. ledna 2020.
  30. ^ „Měření vesmíru ve hvězdách slečny Leavittové'". NPR. 10. července 2015. Citováno 1. ledna 2020.
  31. ^ Burleigh, Robert (2013). Vzhlédnout!. ISBN  9781416958192.

Další čtení

Zdroje

externí odkazy