Генриетта Суон Ливитт - Henrietta Swan Leavitt

Генриетта Суон Ливитт
верхняя часть тела и лицо Генриетты Суон Ливитт
Генриетта Суон Ливитт
Родившийся4 июля 1868 г.
Ланкастер, Массачусетс, НАС.
Умер12 декабря 1921 г.(1921-12-12) (53 года)
Кембридж, Массачусетс, НАС.
НациональностьАмериканец
ГражданствоСоединенные Штаты
Альма-матерРэдклифф Колледж, Оберлин колледж
ИзвестенЗакон Ливитта: отношение периода к светимости за Цефеид переменные
Научная карьера
ПоляАстрономия
УчрежденияГарвардский университет

Генриетта Суон Ливитт (/ˈлɛvɪт/; 4 июля 1868 - 12 декабря 1921) был американцем астроном. Выпускник Рэдклифф Колледж, она работала в Обсерватория Гарвардского колледжа как "компьютер ", которому поручено изучить фотопластинки для измерения и каталогизации яркости звезд. Эта работа привела ее к открытию связи между яркость и период Цефеид переменные. Открытие Ливитта предоставило астрономам первый "стандартная свеча "чтобы измерить расстояние до далеких галактики.[1][2] После ее смерти Эдвин Хаббл использовал Leavitt's соотношение период-светимость вместе с галактическими спектральными сдвигами, впервые измеренными Весто Слайфер в Обсерватория Лоуэлла, чтобы установить, что Вселенная расширяется (см. Закон Хаббла ). До того, как Ливитт заметил связь между светимостью и периодом, которую можно использовать для расстояний до 20 миллионов световых лет, астрономы полагались на параллакс и триангуляция. Метод параллакса и триангуляции работает до сотен световых лет, но не дальше. Наша галактика Млечный Путь уже имеет размер 100 000 световых лет. Еще большее расстояние можно измерить, используя теоретическую максимальную массу белые карлики рассчитывается Субраманян Чандрасекар.[3][4]

биография

Ранние годы и образование

Генриетта Суон Ливитт родилась в Ланкастер, Массачусетс, дочь Конгрегационалистская церковь министр Джордж Розуэлл Ливитт[5] и его жена Генриетта Свон Кендрик. Она была потомком Диакон Джон Ливитт, английский Пуританин портной, поселившийся в Колония Массачусетского залива в начале семнадцатого века.[6] (В ранних записях Массачусетса фамилия записывалась как «Леветт».) Ливитт оставалась глубоко религиозной и верной своей церкви.[7]

Ливитт присутствовал Оберлин колледж перед переходом в Гарвардский университет Общество университетского образования женщин (позднее Рэдклифф Колледж ), получив в 1892 году степень бакалавра.[8] В Оберлине и Гарварде Ливитт изучал обширную учебную программу, которая включала классический греческий язык, изящные искусства, философию, аналитическую геометрию и математический анализ.[9] Лишь на четвертом курсе колледжа Ливитт прошла курс астрономии, в котором она получила пятерку.[10]:27 Ливитт также начал работать в качестве одного из женские "компьютеры" на Обсерватория Гарвардского колледжа, нанятый его директором Эдвард Чарльз Пикеринг для измерения и каталогизации яркости звезд, появившихся в обсерватории. фотопластинка коллекция. (В начале 1900-х женщинам не разрешалось работать с телескопами.)[11][сомнительный – обсуждать]

В 1893 году Ливитт получила ученую степень в области астрономии за свою работу в обсерватории Гарвардского колледжа, но она так и не получила эту степень.[12] В 1898 году она стала сотрудником Гарвардского университета в качестве первого «хранителя астрономических фотографий».[13] Ливитт покинул обсерваторию, чтобы совершить две поездки в Европу и закончил работу в качестве арт-ассистента в Белойт Колледж в Висконсине. В это время она заболела, из-за чего все больше теряла слух.[14][15]

Астрономическая карьера

Женщина сидит за столом и пишет, с короткими волосами, белой блузкой с длинными рукавами и жилетом
Генриетта Суон Ливитт работает за своим столом в обсерватории Гарвардского колледжа[15]

Ливитт вернулась в обсерваторию Гарвардского колледжа из своих путешествий в 1903 году. Поскольку Ливитт имела независимые средства, Пикеринг изначально не должен был платить ей. Позже она получала 0,30 доллара в час за свою работу.[10]:32 платят всего 10,50 долларов в неделю. Сообщается, что она была «трудолюбивой, серьезной…, мало склонной к легкомысленным занятиям и бескорыстно преданной своей семье, своей церкви и своей карьере».[9] Одна из женщин, с которыми Ливитт работала в Гарвардской обсерватории, была Энни Прыгающая Пушка, который поделился опытом глухоты.[16]

Пикеринг поручил Ливитту изучение переменных звезд Маленький и Большие Магеллановы облака, как записано на фотографических пластинах, сделанных с помощью астрографа Брюса Станция Бойден Гарвардской обсерватории в Арекипа, Перу. Она идентифицировала 1777 переменных звезд. В 1908 г. она опубликовала свои результаты в Летопись астрономической обсерватории Гарвардского колледжа, отмечая, что более яркие переменные имели более длительный период.[1]

В другой статье, опубликованной в 1912 году, Ливитт внимательно изучил взаимосвязь между периодами и яркостью выборки из 25 переменных цефеид в Малом Магеллановом Облаке. Этот документ был передан и подписан Эдвардом Пикерингом, но в первом предложении указано, что он был «подготовлен мисс Ливитт».[2] Ливитт построила график зависимости величины от логарифма периода и определила, что, по ее собственным словам,

График из статьи, подготовленной Ливиттом в 1912 году. Горизонтальная ось - логарифм периода соответствующей цефеиды, а вертикальная ось - ее величина. Проведенные линии соединяют точки, соответствующие минимальной и максимальной яркости звезд соответственно.[2][17]

Между каждой из двух серий точек, соответствующих максимуму и минимуму, можно легко провести прямую линию, тем самым показывая, что существует простая связь между яркостью Цефеида переменные и их периоды.[2]

Затем она использовала упрощающее предположение, что все цефеиды в Малом Магеллановом Облаке находятся примерно на одинаковом расстоянии, так что их собственная яркость можно было сделать вывод по их видимой яркости, зарегистрированной на фотографических пластинках, с точностью до масштабного коэффициента, поскольку расстояние до Магеллановых облаков еще не было известно. Она выразила надежду, что параллаксы некоторых цефеид будут измерены, что вскоре и произошло.[18] тем самым позволяя откалибровать ее шкалу периодической светимости.[2] Это рассуждение позволило Ливитту установить, что логарифм из период линейно связана с логарифмом средней собственной оптической яркость (который представляет собой количество энергии, излучаемой звездой в видимый спектр ).[19]

Ливитт также разработал и продолжал совершенствовать Гарвардский стандарт для фотографических измерений - логарифмическую шкалу, которая упорядочивает звезды по яркости свыше 17 величин. Первоначально она проанализировала 299 пластинок с 13 телескопов, чтобы построить свою шкалу, которая была принята Международным комитетом фотографических величин в 1913 году.[20]

В 1913 году Ливитт открыл Т. Пиксидис, а повторяющаяся новая в Pyxis и одна из наиболее часто повторяющихся новых звезд в небе с извержениями, наблюдавшимися в 1890, 1902, 1920, 1944, 1967 и 2011 годах.[21]

Ливитт был членом Пхи Бета Каппа, то Американская ассоциация женщин с университетским образованием, то Американское астрономическое и астрофизическое общество, то Американская ассоциация развития науки, а также почетный член Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд. В 1921 году, когда Харлоу Шепли занял пост директора обсерватории, Ливитт был назначен главой звездной фотометрия. К концу того же года она умерла от рака и была похоронена на семейном участке Ливитт на Кембриджском кладбище в г. Кембридж, Массачусетс.[10]:89

Научное влияние

Генриетта Суон Ливитт, 1921 год.

По словам научного писателя Джереми Бернштейн «Переменные звезды вызывали интерес в течение многих лет, но когда она изучала эти пластины, я сомневаюсь, что Пикеринг думал, что она сделает важное открытие, которое в конечном итоге изменит астрономию».[22] Отношение периода к светимости для цефеид, известное теперь как «закон Ливитта», сделало звезды первыми »стандартная свеча "в астрономии, что позволяет ученым вычислять расстояния в галактики слишком далекие для звездный параллакс наблюдения, чтобы быть полезными. Через год после того, как Ливитт сообщила о своих результатах, Эйнар Герцшпрунг определили расстояние до нескольких цефеид в Млечный Путь и что с помощью этой калибровки можно точно определить расстояние до любой цефеиды.[18]

Вскоре цефеиды были обнаружены в других галактиках, таких как Андромеда (особенно Эдвином Хабблом в 1923–24), и они стали важной частью доказательства того, что «спиральные туманности» - это независимые галактики, расположенные далеко за пределами нашей Млечный Путь. Таким образом, открытие Ливитта навсегда изменило нашу картину Вселенной, поскольку оно подсказало Харлоу Шепли переместить наше Солнце из центра галактики в "Великие дебаты " и Эдвин Хаббл чтобы переместить нашу галактику из центра вселенной.

Открытие Ливиттом способа точного измерения расстояний в межгалактическом масштабе проложило путь к пониманию современной астрономией структуры и масштаба Вселенной.[9] Достижения Эдвин Хаббл, американский астроном, который установил, что Вселенная расширяется, также стало возможным благодаря новаторскому исследованию Ливитта. Хаббл часто говорил, что Ливитт заслужила Нобелевскую премию за свою работу.[23] Математик Гёста Миттаг-Леффлер, член Шведская Академия Наук, попытался номинировать ее на эту премию в 1925 году, только чтобы узнать, что она умерла от рака тремя годами ранее.[8][10]:118 (Нобелевская премия не присуждается посмертно.)

Болезнь и смерть

Памятник семье Ливитт на Кембриджском кладбище

Научная работа Ливитта в Гарварде часто прерывалась из-за болезней и семейных обязанностей. Ее ранняя смерть в возрасте 53 лет от рака желудка,[24] коллеги восприняли ее как трагедию по причинам, выходящим за рамки ее научных достижений. Ее коллега Солон И. Бейли написала в своем некрологе, что «у нее была счастливая, радостная способность ценить все, что было достойным и любимым в других, и ее природа была настолько солнечна, что для нее вся жизнь стала прекрасной и полной смысла. "[10]:28

«Сидя на вершине пологого холма, - пишет Джордж Джонсон в своей биографии Ливитта, - это место отмечено высоким шестиугольным монументом, на вершине которого на задрапированном мраморном пьедестале сидит глобус. Ее дядя Эразм Дарвин Ливитт и его семья также похоронены там, вместе с другими Ливиттами. ... "Мемориальная доска в память о Генриетте и двух ее братьях и сестрах, Мире и Розуэлле, установлена ​​на одной стороне памятника. Рядом находятся могилы Генри и Уильям Джеймс.[10]:90 Здесь нет эпитафия на могиле, посвященной достижениям Генриетты Ливитт в астрономии.[25]

Посмертные почести

Книги и пьесы

Лорен Гандерсон написал пьесу, Тихое небо, который следовал за путешествием Ливитт от ее поступления в Гарвард до ее смерти.[29]

Джордж Джонсон написал биографию, Звезды мисс Ливитт, который демонстрирует триумфы женского прогресса в науке через историю Ливитт.[30]

Роберт Берли написал биографию Смотри вверх!: Генриетта Ливитт, женщина-пионер-астроном для более молодой аудитории. Он написан для детей от четырех до восьми лет.[31]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Ливитт, Генриетта С. (1908). «1777 переменных в Магеллановых облаках». Анналы обсерватории Гарвардского колледжа. 60: 87–108. Bibcode:1908АнХар..60 ... 87л.
  2. ^ а б c d е Leavitt, Henrietta S .; Пикеринг, Эдвард С. (март 1912 г.). «Периоды 25 переменных звезд в Малом Магеллановом Облаке». Циркуляр обсерватории Гарвардского колледжа. 173: 1–3. Bibcode:1912 ХарСи.173 .... 1л.
  3. ^ Expandierende Raumzeit und Dunkle Energie, de: Йозеф М. Гасснер, о Генриетте Ливитт, 2016-03-15.
  4. ^ Expandierende Raumzeit und Dunkle Energie, de: Йозеф М. Гасснер, о Субраманян Чандрасекар, 2016-03-15.
  5. ^ Лэмб, Грегори М. (5 июля 2005 г.). «До компьютеров были эти люди ...» Christian Science Monitor. Получено 1 января, 2020.
  6. ^ Байерс, Нина, изд. (2006). Из тени: вклад женщин ХХ века в физику (Перепечатка ред.). Издательство Кембриджского университета. п.62. ISBN  978-0-521-82197-1.
  7. ^ Алан Лайтман (22 октября 2010 г.). Открытия: великие открытия в науке ХХ века. Knopf Canada. С. 175–. ISBN  978-0-307-36986-4.
  8. ^ а б Сингх, Саймон (2005). Большой взрыв: происхождение Вселенной. Харпер Многолетник. Bibcode:2004biba.book ..... S. ISBN  978-0-00-715252-0.
  9. ^ а б c «1912: Генриетта Ливитт открывает ключ к расстоянию». Повседневная космология. N.p., n.d. Интернет. 20 октября 2014 г. "1912: Генриетта Ливитт открывает ключ к расстоянию". Повседневная космология. Получено 1 января, 2020.
  10. ^ а б c d е ж Джонсон, Джордж (2005). Звезды мисс Ливитт: невыразимая история женщины, которая открыла, как измерить Вселенную (1-е изд.). Нью-Йорк: Нортон. ISBN  978-0-393-05128-5.
  11. ^ Гросс, Лиза. "Super Novas: Взгляд на небо через стеклянный потолок: женщины в астрономии". Происхождение: телескоп Хаббл: взгляд на край космоса. Exploratorium. Получено 1 января, 2020.
  12. ^ Кидвелл, Пегги Олдрич (2000). «Ливитт, Генриетта Свон». Американская национальная биография онлайн. Издательство Оксфордского университета. Дои:10.1093 / anb / 9780198606697.article.1300973.
  13. ^ Старр, Мишель (7 марта 2016 г.). «Гарвардские компьютеры, изменившие астрономию (изображения)». CNET. Получено 1 января, 2020.
  14. ^ Хоккей, Томас (2007). Биографическая энциклопедия астрономов. Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN  978-0-387-35133-9.
  15. ^ а б Хэмблин, Джейкоб Дарвин (2005). Наука в начале двадцатого века. ABC-CLIO. стр.181 –184. ISBN  978-1-85109-665-7.
  16. ^ Собель, Дава (2016). Стеклянная Вселенная. Викинг. п. 113. ISBN  9780698148697.
  17. ^ Малатеста, Керри (13 апреля 2010 г.). "Дельта Цефеи". Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд. Получено 1 января, 2020.
  18. ^ а б Ферни, JD (декабрь 1969 г.). «Связь периода и светимости: исторический обзор». Публикации Тихоокеанского астрономического общества. 81 (483): 707. Bibcode:1969PASP ... 81..707F. Дои:10.1086/128847.
  19. ^ Мадор, Барри Ф .; Ригби, Джейн; Фридман, Венди Л .; Persson, S.E .; Стёрч, Лаура; Магер, Фиолетовый (2009). "Связь периода цефеид и светимости (закон Ливитта) в средних длинах волн инфракрасного диапазона. III. Цефеиды в NGC 6822". Астрофизический журнал. 693 (1): 936–939. arXiv:0812.0186. Bibcode:2009ApJ ... 693..936M. Дои:10.1088 / 0004-637X / 693/1/936. S2CID  6028335.
  20. ^ "Генриетта Ливитт". SheIsAnAstronomer.org. Получено 1 января, 2020.
  21. ^ Leavitt, Henrietta S .; Пикеринг, Эдвард С. (май 1913 г.). «25 новых переменных звезд, в основном в картах Гарварда 39 и 45». Циркуляр обсерватории Гарвардского колледжа. 179: 1–4. Bibcode:1913HarCi.179 .... 1л.
  22. ^ Бернштейн, Джереми (17 июля 2005 г.). "Рецензия на книгу: Звезды мисс Ливитт Джорджа Джонсона". Лос-Анджелес Таймс. Получено 1 января, 2020.
  23. ^ Вентрудо, Брайан (19 ноября 2009 г.). «Маркеры миль в галактики». Одноминутный астроном. Получено 1 января, 2020.
  24. ^ "Генриетта Суон Ливитт". Известные ученые. Получено 1 января, 2020.
  25. ^ "Генриетта Суон Ливитт". FindAGrave.com. Получено 1 января, 2020.
  26. ^ Шмадель, Лутц (2003). Словарь названий малых планет, том 1. Springer Science & Business Media. п. 461. ISBN  9783540002383.
  27. ^ «Номенклатура Луны». НАСА. Архивировано из оригинал 23 февраля 2013 г.. Получено 1 января, 2020.
  28. ^ @superasassn (20 сентября 2017 г.). «Наш новый телескоп« Генриетта Ливитт »сейчас развернут на сайте @LCO_Global @mcdonaldobs. Большой купол HET на заднем плане. @MooreFound» (Твит) - через Twitter.
  29. ^ Джонс, Кеннет (28 декабря 2010 г.). "Тихое небо"О открытии женщины-астронома, премьера состоится в Южном побережье". Получено 1 января, 2020.
  30. ^ "Измерение Вселенной по звездам мисс Ливитт"'". энергетический ядерный реактор. 10 июля 2015 г.. Получено 1 января, 2020.
  31. ^ Берли, Роберт (2013). Искать!. ISBN  9781416958192.

дальнейшее чтение

  • Лэнг, Гарри Г. (1994). Молчание сфер. Вестпорт, Коннектикут: Бергин и Гарви. ISBN  978-0-89789-368-8.

Источники

внешняя ссылка