Henrietta Leavitt: de vrouw die het heelal kon meten!

Henrietta Swan Leavitt was een zogeheten Harvard computer. Eén van de vele vrouwen die in de vroege jaren 1900 fotografische platen bestudeerden om fundamentele eigenschappen van sterren bloot te leggen. Leavitt is zeer gekend, omdat ze zo ruim 2400 variabele sterren ontdekte tussen 1907 en 1921.

Daarbij ontdekte ze ook dat sommige sterren een consistente helderheid hadden, waar ze ook stonden aan de hemel. Deze zogeheten Cepheïden vormen dan ook ideale maatstaven om astronomische afstanden te berekenen. Haar harde werk heeft ertoe bijgedragen dat de Amerikaanse astronoom Edwin Hubble de afstanden kon berekenen tot verschillende sterrenstelsels, om uiteindelijk tot de conclusie te komen dat het heelal nog steeds aan het uitdijen is.

Curriculum

Leavitt werd geboren op 4 juli 1868 en volgde een opleiding aan het Oberlin College en het Harvard affiliated Radcliffe College. Ze werd een vrijwillige assistent aan het observatorium van Harvard en werd uiteindelijk ook te werk gesteld in 1907 op besluit van directeur Edward Charles Pickering. Een man, die onder zijn decennia lang bewind, tientallen vrouwen in dienst nam.

Hoewel het noemenswaardig was van Pickering om vrouwen aan te nemen in een tijd waarin ze amper buitenshuis werkten, bleef hun taak – het analyseren van fotografische platen – één waar zeer veer geduld, uithoudingsvermogen en concentratie voor vereist was. Vaak werden ze daarvoor ook nog eens veel minder betaald dan hun mannelijke collega’s. Leavitt werd aan het werk gezet om de helderheid van sterren te analyseren. Door twee verschillende fotografische platen van twee verschillende tijdstippen over elkaar te leggen, kon het verschil in helderheid aangetoond worden. Tijdens het uitvoeren van deze taken, ontdekte ze al snel dat sommige sterren een consistente helderheid hadden, waar ze ook stonden aan de hemel. Dit maakte het gemakkelijk om hun afstand tot de aarde te berekenen. Waar er voorheen slechts wilde schattingen gemaakt konden worden van afstanden in het heelal, was het nu plots mogelijk om veel nauwkeurige berekeningen te gaan maken. “Zo werd Leavitt de dame die ontdekt had hoe je het heelal kan meten:” aldus George Johnson, auteur van het boek “Miss Leavitt’s Stars” (Norton, 2006).    

Leavitt haar werk kreeg echter weinig erkenning in die tijd. Pickering publiceerde al haar bevindingen onder zijn eigen naam. Leavitt werd enkel erkend als verwerker van gegevens. Ook diens opvolger, Harlow Shapley, gebruikte Leavitt haar werk om afstanden te bereken doorheen de Melkweg, maar ook daar kreeg ze weinig erkenning voor.

“Er is weinig geweten over wat Henrietta zelf dacht van deze oneerlijke praktijken,” schrijft het AAVSO. “Ze had een verlegen en teruggetrokken karakter en zoals veel vrouwen uit haar tijd, hoe geleerd of talentvol ook, werd hun werk vaak naar de achtergrond verwezen, waardoor ze al tevreden waren met welke erkenning dan ook.”

Nalatenschap  

Leavitt overleed in 1921 als een astronoom waar bijna niemand van gehoord had. Na haar dood zorgden haar bevindingen echter wel voor een revolutie in de astronomie. Naast het werk van Shapley kon ook Edwin Hubble nauwkeurig de afstand berekenen tot ons dichtstbijzijnde sterrenstelsel (M31 – Andromedanevel).

De afstand van de Andromedanevel, een slordige 2,5 miljoen lichtjaar, werd berekend in 1920 door gebruik te maken van de zogeheten Cepheïden. Dit leverde het sluitende bewijs dat dit sterrenstelsel ver buiten de grenzen van de Melkweg terug te vinden is. Kortom, Hubble had het bestaan van andere sterrenstelsel aangetoond. Bovendien kon hij ook aantonen dat de ruimte nog steeds aan het uitdijen is door de roodverschuiving van terugwijkende sterren te meten.

“Leavitt’s ontdekking was zo indrukwekkend dat in 1924, Gösta Mittag-Leffler (Zweedse Wetenschapsacademie) haar probeerde voor te dragen voor de Nobelprijs.” Henrietta stierf echter drie jaar eerder aan kanker en de Nobelprijs wordt nooit postuum uitgereikt.  

Cepheïden worden de dag van vandaag nog steeds gebruikt om afstanden te berekenen in het heelal. Dankzij de evolutie in de astrofotografie wordt deze techniek ook alsmaar beter. Zo werd in 2012 nog ontdekt dat de Poolster 100 lichtjaar dichterbij staat dan eerder aangenomen.

Cepheïden zijn pulserende veranderlijke sterren die genoemd zijn naar hun prototype, de ster Delta Cephei.

Voor deze sterren is een exacte relatie tussen de periode (frequentie) van de intensiteitsverandering en de absolute helderheid ontdekt door Henrietta Leavitt (de periode-lichtkrachtrelatie). (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).