Κατηγορίες
Articles

Henrietta Swan Leavitt: Η ήρεμη δύναμη που άλλαξε τον κόσμο.

– Lazarus came back from the dead.
– Yes, but it means that he had to die in the first place.

Σίγουρα ο Μάθιου ΜακΚόναχι όταν απαντούσε με αυτή την ατάκα στην συμπρωταγωνίστριά του Ανν Χάθαγουεϊ στην ταινία Interstellar δεν είχε στο μυαλό του την Ενριέττα Λέβιτ. Μάλλον το πώς θα κατάφερνε να διασχίσει τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας σώος και αβλαβής και μάλιστα να μεταφέρει στον υπόλοιπο κόσμο ό,τι κβαντικά δεδομένα κατέγραφε πίσω από αυτήν.

Είναι κι αυτό ένα είδος ανάστασης αν αναλογιστούμε τι πραγματικά θα συνέβαινε αν επιχειρούσε κάτι τέτοιο. Όμως αυτό είναι μία άλλη κουβέντα. Στο ίδιο μήκος κύματος κι εμείς ένα είδος “ανάστασης” θα επιχειρήσουμε. Για την ακρίβεια, θα επιχειρήσουμε να φέρουμε στο φως της δημοσιότητας επιστήμονες καθοριστικούς για την εξέλιξη της επιστήμης αλλά και της κοινωνίας όπως την γνωρίζουμε σήμερα, που έως τώρα παρέμειναν στη σκιά. Τη συγκεκριμένη κυρία, όχι την Χάθαγουεϊ αλλά την Λέβιτ φυσικά, κάποιοι μπορεί να την γνωρίζουν, οι περισσότεροι όμως θαρρώ πως όχι. Ήταν κόρη προτεστάντη ιερέα και γεννήθηκε στις 4 Ιουλίου του 1868 στο Λάνκαστερ της Μασαχουσέτης.

Η Ενριέττα Λέβιτ στο Αστεροσκοπίο του Χάρβαρντ.

Φοίτησε στο Κολλέγιο Όμπερλιν, ωστόσο αποφοίτησε από το Κολλέγιο Ράντκλιφ το 1892. Στο τέταρτο έτος των σπουδών της επιλέγει για πρώτη φορά ένα μάθημα αστρονομίας στο οποίο παίρνει βαθμό Α(-). Ο έρωτας με την αστρονομία έρχεται με την πρώτη ματιά. Αφελής και άμυαλος έρωτας θα έλεγε κανείς δεδομένων των συνθηκών στην επιστημονική κοινότητα στα τέλη του 19ου αιώνα.

Με την πατριαρχία στα καλύτερά της (ή μάλλον χειρότερα!), οι γυναίκες επιστήμονες ήταν σπάνιο φαινόμενο. Πόσο μάλλον στο πεδίο της αστρονομίας, που είναι μία κατά βάση παρατηρησιακή επιστήμη και η χρήση τηλεσκοπίων από γυναίκες απαγορευόταν. Τίποτα όμως δεν μπορεί να την εμποδίσει. Το 1893 προσλαμβάνεται στο Αστεροσκοπείο του Κολλεγίου Χάρβαρντ από τον αστρονόμο Έντουαρντ Πίκερινγκ. Ο Πίκερινγκ, εγκλωβισμένος μεταξύ του τεράστιου όγκου εργασίας και των περιορισμένων χρημάτων που διαθέτει, πρέπει άμεσα να προσλάβει προσωπικό για να κάνει την τεχνοκρατική έως και βαρετή δουλειά της μέτρησης και καταγραφής της φωτεινότητας αστέρων που υπήρχαν σε χιλιάδες φωτογραφικές πλάκες. Χρειάζεται, λοιπόν, να προσλάβει έναν “ζωντανό” υπολογιστή.

To “χαρέμι” του Πίκερινγκ.

Αν έπαιρνε άντρες επιστήμονες, θα έπρεπε να τους πληρώνει παχυλούς μισθούς, αλλά είπαμε, το μπάτζετ του ήταν περιορισμένο. Ο κλήρος, λοιπόν, πέφτει στις γυναίκες επιστήμονες, οι οποίες πληρώνονταν με 0,50$ την ώρα και αποτελούσαν το φθηνότερο εργατικό δυναμικό. Ανάμεσα στις πολλές γυναίκες που προσλαμβάνονται, συχνά τις αποκαλούσαν “Το χαρέμι του Πίκερινγκ”, μία εξ αυτών είναι και η Ενριέττα Λέβιτ. Η ίδια μπορούσε να βιοπορίζεται χωρίς να έχει ανάγκη την πληρωμή για τη δουλειά της με αποτέλεσμα να δουλεύει ως εθελόντρια.

Αμέσως, στρώνεται στη δουλειά και ξεκινάει να μελετά και να καταγράφει μεταβλητούς αστέρες των οποίων η φωτεινότητα μεταβάλλεται με τον χρόνο. Μία δουλειά γραφείου που στις μέρες μας κάνει ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής. Όμως η αντιληπτική της ικανότητα την ωθεί να εμβαθύνει ακόμα περισσότερο. Ειδικότερα, εστιάζει την έρευνά της σε ένα συγκεκριμένο είδος μεταβλητών αστέρων, τους λεγόμενους Κηφείδες. Οι Κηφείδες, που βρίσκονται όπως προαναγγέλλει το όνομά τους στον αστερισμό του Κηφέα, μεταβάλλουν τη φωτεινότητά τους με ένα αρκετά προβλέψιμο χρονικό μοτίβο, την περίοδό τους. Σήμερα, με σιγουριά γνωρίζουμε πως είναι άστρα τα οποία βρίσκονται σε μία ασταθή κατάσταση της ζωής τους και λόγω διάφορων διεργασιών στο εσωτερικό τους που επηρεάζουν τη θερμοκρασία και την πίεση, πάλλονται στη διεύθυνση της ακτίνας τους.

Οι φωτογραφικές πλάκες είναι χιλιάδες, οι ώρες εργασίας ακόμα περισσότερες. Όμως ναι! Η Λέβιτ σαν άλλος Άγγελος Χαριστέας καταφέρνει να βάλει ένα ανέλπιστο γκολ. Για την ακρίβεια, το γκολ της Εθνικής μας ομάδας στον τελικό του Euro του 2004 μπορούμε να πούμε πως ήταν μικρότερη έκπληξη σε σχέση με την ανακάλυψη της Λέβιτ. Στη δημοσίευσή της το 1908 στο Annals of the Astronomical Observatory of Harvard College με τίτλο “1777 Variables in the Magellanic Clouds” και μετά από μελέτη 1.777 Κηφείδων (!) διαπιστώνει πως Κηφείδες με μεγάλη απόλυτη λαμπρότητα έχουν μεγάλες περιόδους, ενώ αντίθετα, Κηφείδες με μικρή απόλυτη λαμπρότητα έχουν μικρότερες περιόδους.

Διάγραμμα της λαμπρότητας σε σχέση με το χρόνο του Κηφείδα V1.
1.777 Variables in the Magellanic Clouds.

Η διαπίστωση αυτή πήρε το όνομα “Σχέση περιόδου-λαμπρότητας” και η σημασία της είναι καταλυτική και έχει καθορίσει τη σύγχρονη φυσική όσο λίγες. Ας κάνουμε όμως μαζί σε αυτό το σημείο ένα νοητικό πείραμα για να καταλάβουμε τη σημασία της στο έπακρο. Έστω ότι έχουμε στα χέρια μας αρκετές από τις φωτογραφικές πλάκες της Λέβιτ. Καθώς ξεκινάμε να παρατηρούμε Κηφείδες διαφορετικής λαμπρότητας, εντοπίζουμε δύο οι οποίοι παρουσιάζουν ίδια περίοδο. Ίδιο δηλαδή χρονικό διάστημα μιας ταλάντωσης στη διεύθυνση της ακτίνας τους. Τότε, με βάση τη σχέση της Λέβιτ, μπορούμε να οδηγηθούμε με σιγουριά στο μοναδικό αποτέλεσμα ότι ο φωτεινότερος από τους δύο Κηφείδες είναι και πιο κοντά σε εμάς. Με άλλα λόγια, η Λέβιτ μέσω μίας απλής σχέσης δημιούργησε το πρώτο “εργαλείο” μέτρησης αποστάσεων στο Σύμπαν. Μέχρι το 1908 και τη δημοσίευση της Λέβιτ, ο μοναδικός τρόπος μέτρησης αποστάσεων στο Σύμπαν ήταν με τη μέθοδο της παράλλαξης, η οποία όμως ήταν αποτελεσματική μόνο σε αστέρες που βρίσκονταν σε απόσταση έως και 100 έτη φωτός.

Αποτέλεσμα αυτού ήταν οι επιστήμονες να μην έχουν σωστή εικόνα των αποστάσεων στο Σύμπαν και να θεωρούν ότι ο ήλιος μας βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας! Χάρη, λοιπόν, στην ανακάλυψη της Λέβιτ, ο Αμερικανός αστρονόμος Χάρλοου Σάπλει διαπίστωσε πως το ηλιακό μας σύστημα δεν βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας, καθώς και υπολόγισε με σχετική ακρίβεια τις διαστάσεις αυτού. Λίγο αργότερα, ένας άλλος Αμερικανός αστρονόμος, ο Έντουιν Χαμπλ, κάνοντας χρήση της σχέσης περιόδου-λαμπρότητας, εντόπισε έναν Κηφείδα ο οποίος βρισκόταν σε πολύ μακρινή απόσταση από εμάς για να βρίσκεται εντός του γαλαξία μας.

Ο Einstein διαπιστώνει πως το Σύμπαν δεν είναι στατικό, αλλά διαστέλλεται!

Με αυτό τον παράδοξο τρόπο μάθαμε πως το Σύμπαν δεν είναι ο γαλαξίας μας, αλλά υπάρχουν άλλοι περίπου 100 δισεκατομμύρια γαλαξίες, και καταφέραμε να παρατηρήσουμε πως το Σύμπαν μας διαστέλλεται. Σκεφτείτε πως χωρίς την ανακάλυψη της Λέβιτ, δεν θα είχαμε σήμερα αυτή τη συναρπαστική φωτογραφία με τον Αινστάιν να αντιλαμβάνεται πως το στατικό Σύμπαν της θεωρίας του είναι ένα μεγάλο λάθος και τον Χαμπλ να τον κοιτάει με το πιο εγωκεντρικό βλέμμα του κόσμου!

Η ζωή της Λέβιτ είναι ένα θαυμάσιο παράδειγμα του πώς η επιστήμη είναι καθολική και δεν εξαρτάται από χρώματα, θρησκείες, εθνικότητες, φύλο και κοινωνική τάξη. Είναι το μεγαλύτερο δημιούργημα του ανθρώπινου είδους και ιερός σκοπός της είναι να ενώνει τους ανθρώπους προς την αναζήτηση της γνώσης και της αλήθειας. Αν και γυναίκα σε μία ανδροκρατούμενη κοινωνία, και αν και σχεδόν ολοκληρωτικά κωφή από νεαρή ηλικία, η Ενριέττα Λέβιτ κατάφερε να αφήσει το στίγμα της, να σπάσει κάθε στερεότυπο και να βοηθήσει την ανθρωπότητα να πάει ένα βήμα μπροστά.

Έζησε μία πολυτάραχη ζωή λόγω των πολλών προβλημάτων υγείας που αντιμετώπιζε και στα 53 της χρόνια έχασε τη μάχη με τον καρκίνο του στομάχου. Οι Κηφείδες της φέρουν πλέον την ονομασία Standard Candles, ενώ ακόμα ο αστεροειδής 5383 πήρε το όνομά της, όπως και ο κρατήρας Λέβιτ στη Σελήνη. Η Σουηδική Ακαδημία το 1926 θέλησε να την θέσει υποψήφια για Νόμπελ. Ωστόσο, όταν ένα μέλος της απέστειλε γράμμα στον Χάρλοου Σάπλει για να μάθει περαιτέρω λεπτομέρειες για τη δουλειά και τις ανακαλύψεις της, ο ίδιος απάντησε πως η Λέβιτ είχε πεθάνει και πως ο πραγματικός έπαινος έπρεπε να δοθεί στον ίδιο για την ερμηνεία και την εφαρμογή των ανακαλύψεών της! Αντίθετα, ο Χαμπλ ουκ ολίγες φορές τόνιζε πως η Λέβιτ άξιζε να πάρει το Βραβείο Νόμπελ.

Η ανακάλυψη της Λέβιτ μπορεί από μόνη της να μην ακούγεται βαρύγδουπη, όμως αν αναλογιστούμε τον κόσμο μας χωρίς αυτήν, τότε η σημασία της αποκαλύπτεται σε όλο της το μεγαλείο. Αν ποτέ ατενίσετε τον φθινοπωρινό ουρανό σε κάποια βόρεια χώρα του βόρειου ημισφαιρίου, αναζητήστε τον αστερισμό του Κηφέα που διακρίνεται με ένα κεφαλαίο Κ και θυμηθείτε, την πλέον γνωστή μας φίλη, Ενριέττα Σουάν Λέβιτ. Μέχρι την επόμενη φορά, καλή σας ανάγνωση!

Ο αστερισμός του Κηφέα.