انتشار این مقاله


دستاوردهای عظیم (۹۵): کشف رابطه میان درخشندگی و دوره متغیرهای قیفاووسی

Henrietta Swan Leavitt اخترشناس آمریکایی است که بیشتر به خاطر کشف رابطه میان درخشندگی و دوره متغیرهای قیفاووسی شناخته می‌شود.

Henrietta Swan Leavitt اخترشناس آمریکایی است که بیشتر به خاطر کشف رابطه میان درخشندگی و دوره متغیرهای قیفاووسی شناخته می‌شود. براساس رابطه دوره-درخشندگی برای ستاره‌های قیفاووسی، ادوین هابل توانست استنباط کند که جهان در حال انبساط است.

در سال ۱۸۹۵، Leavitt در رصدخانه کالج هاروارد به عنوان یکی از انسان‌های شبه کامپیوتر(چون متحمل محاسبات طاقت‌فرسا می‌شدند) توسط Edwards Charles Pickering مشغول به کار شد تا میزان روشنایی ستارگانی را که در مجموعه عکس‌های رصدخانه نمایان می‌شدند، اندازه‌گیری کرده و آن‌ها را دسته‌بندی کند.

هرچند که او در رصدخانه هاروارد به عنوان دستیار مشغول به کار بود و استعداد کافی برای کارهای فراتر از این داشت، اما کارهای تئوریک بسیار کمی به او محول می‌شد. کارفرمای آن‌ها موافق تلاش زنان برای انجام کارهای تحقیقاتی نبود. به جای آن، Leavitt مسئول فوتومتری عکس‌های دپارتمان بود. فوتومتری همانطور که از اسمش پیداست، به علم اندازه‌گری میزان درخشندگی ستارگان گفته می‌شود. استفاده از عکاسی در اخترشناسی نیازمند تنظیم مقیاس کمی توسط اخترشناسان است تا فیلم بتواند نور محیط را به خود جذب کند.  Leavitt ماموریت یافت تا این ستاره‌های متغیر را دسته‌بندی کند، و اینکه به نظر می‌رسید الگوی سو سو کردن‌ آن‌ها قابل‌ پیش‎بینی باشد.

Leavitt، حدود ۱۷۷۷ ستاره متغیر جدید را در ابرهای ماژلان کشف کرد که همسایه‌های کناری کهکشان راه‌شیری بودند. در سال ۱۹۰۸، او نتایج خود را در سالنامه Astromical Observatory of Harvard College منتشر کرد که  در آن مشهود بود که تعدادی از متغیرها الگوهای مشخصی را نمایان می‌کردند: آ‌ن‌هایی که درخشان‌تر بودند دوره‌های طولانی‌تری داشتند. بعد از مطالعات متعدد، در سال ۱۹۱۲ اثبات کرد که ستاره‌های متغیر قیفاووسی با درخشندگی درونی بالا، دوره‌های طولانی‌تری داشتند، که ارتباط بسیار نزدیک و قابل پیش‌بینی بود.

Leavitt از این فرض برای ساده‌کردن موضوع استفاده کرد که ستاره‌های قیفاووسی که در ابر ماژلان وجود داشتند، همگی تقریبا در فاصله یکسانی از زمین قرار داشتند. بنابراین درخشندگی درونی آن‌ها را می‌توان از درخشندگی ظاهری آن‌ها(همانطور که در نمونه‌های عکس اندازه‌گیری شده‌اند) و فاصله هر یک از ان‌ها از ابرها پیدا کرد. چون متغیرها تقریبا به یک اندازه از زمین فاصله دارند، ظاهرا دوره‌های آن‌ها با تابش نور حقیقی آن‌ها مرتبط است، که آن هم با پارامترهای جرم، چگالی و درخشندگی سطح مرتبط است. اکتشاف او به رابطه دوره-درخشندگی معروف است: لگاریتم دوره با میانگین درخشندگی درونی ستاره ارتباط خطی دارد.

Leavitt هنگام کار در رصدخانه روش‌هایی را برای درجه‌بندی بزرگی یا درخشندگی ستاره‌های موجود در عکس‌ها پیدا کردند. این درجه‌بندی به استانداردی تبدیل شد که امروزه توسط اخترشناسان استفاده می‌شود و به استاندارد هاروارد معروف است، یک مقیاس لگاریتمی که ستاره‌ها را براساس درخشندگی‌شان به ۱۷ درجه تقسیم‌بندی می‌کند. ارتباط دوره-درخشندگی میان ستاره‌های قیفاووسی آن‌ها به اولین شمع‌های استاندارد در اخترشناسی تبدیل کرد، که دانشمندان را قادر می‌سازد تا مسافت کهکشان‌هایی را که فاصله آن‌ها بسیار دورتر از ان است که توسط اختلاف منظر ستاره‌آی حساب شود، حساب کنند. تخترشناسان معمولا از اختلاف‌منظر ستاره‌ای برای تعیین مسافت فاصله بین ستاره‌ها استفاده می‌کنند که برای فاصله‌هایی تا ۱۰۰ سال نوری خوب جواب می‌دهد، اما انجام این اندازه‌گیری‌ها بسیار مشکل است. در سال ۱۹۱۳، اخترشناس دانمارکی Ejnar Hertzprung فاصله تعدادی از ستاره‌های قیفاووسی را براساس نتایج Leavitt در کهکشان راه‌شیری اندازه گرفت.

ستاره‌های قیفاووسی در سایر کهکشان‌هایی نظیر آندرومدا نیز یافت شدند، همچنین ادوین هابل از یک متغیر قیفاووسی برای تععین مسافت آندرومدا از زمین استفاده کرد که اولین اندازه‌گیری مسافت یک کهکشان خارج از راه‌شیری از زمین بود. قیفاووس‌ها جزو یکی ار مهم‌ترین شواهد نبولاهای مارپیجی هستند، این کهکشان‌های مشتقل به صورت خوشه‌ای در خارج از کهکشان راه‌شیری قرار دارند. بنابراین، اکتشاف Leavitt برای همیشه تصویر ما را از جهان هستی تغییر داد و به اخترشناسان ایده بهتری را در مورد وسعت جهانی که با آن سروکار داریم، داد. یکی از کاربردهای این اکتشاف، این است که باعث شد تا Harlow Shapeley بتواند اندازه کهکشان راه‌شیری را اندازه بگیرد. هابل نیز معتقد بود که جایزه‌ نوبلی که او به پاس کشف انبساط جهان گرفته‌است، در حقیقت حق Leavitt بوده‌است. آکادمی نوبل در سال ۱۹۲۴ او را برنده جایزه نوبل اعلام کرد، در حالیکه او ۳ سال پیش بر اثر سرطان فوت کرده‌بود.

محمد امین اکبرزاده


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *