Una línea recta puede trazarse fácilmente entre cada una de las dos series de puntos correspondientes a los máximos y mínimos, demostrando así que existe una relación simple entre el brillo de las variables y sus períodos.
Henrietta Swan Leavitt fue una astrónoma estadounidense. Graduada del Radcliffe College, trabajó en el Observatorio del Harvard College como una "computadora", encargada de examinar placas fotográficas para medir y catalogar el brillo de las estrellas. Este trabajo la llevó a descubrir la relación entre la luminosidad y el período de las variables Cefeidas. El descubrimiento de Leavitt proporcionó a los astrónomos la primera "vela estándar" con la que medir la distancia a galaxias lejanas. Después de su muerte, Edwin Hubble utilizó la relación período-luminosidad de Leavitt, junto con los corrimientos espectrales galácticos medidos por primera vez por Vesto Slipher en el Observatorio Lowell, para establecer que el universo se está expandiendo véase la ley de Hubble. Antes de que Leavitt notara la relación entre luminosidad y período que puede usarse para distancias de hasta 20 millones de años luz, los astrónomos se basaban en la paralaje y la triangulación. El método de paralaje y triangulación funciona hasta cientos de años luz, pero no más allá. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, ya mide 100.000 años luz. Las distancias aún mayores pueden medirse utilizando la masa máxima teórica de las enanas blancas calculada por Subrahmanyan Chandrasekhar.
Biografía
Primeros años y educación
Henrietta Swan Leavitt nació en Lancaster, Massachusetts, hija del ministro de la iglesia congregacional George Roswell Leavitt y su esposa Henrietta Swan Kendrick. Fue descendiente de Deacon John Leavitt, un sastre puritano inglés que se estableció en la Colonia de la Bahía de Massachusetts a principios del siglo XVII. En los primeros registros de Massachusetts el apellido de la familia se escribía "Levett". Leavitt se mantuvo profundamente religiosa y fiel a su iglesia.
Leavitt asistió al Oberlin College antes de transferirse a la Society for the Collegiate Instruction of Women de Harvard University, posteriormente Radcliffe College, obteniendo una licenciatura en 1892. En Oberlin y Harvard, Leavitt estudió un currículo amplio que incluía griego clásico, bellas artes, filosofía, geometría analítica y cálculo. No fue hasta su cuarto año de universidad que Leavitt tomó un curso de astronomía, en el que obtuvo una A–.:27 Leavitt también comenzó a trabajar como una de las "computadoras" en el Observatorio del Harvard College, contratada por su director Edward Charles Pickering para medir y catalogar el brillo de las estrellas tal como aparecían en la colección de placas fotográficas del observatorio. A principios de 1900, a las mujeres no se les permitía operar telescopios.
En 1893, Leavitt obtuvo créditos para un grado de posgrado en astronomía por su trabajo en el Observatorio del Harvard College, pero nunca completó ese grado. En 1898 se convirtió en miembro del personal de Harvard, como su primera "Curadora de Fotografías Astronómicas". Leavitt dejó el observatorio para hacer dos viajes a Europa y completó un período como asistente de arte en Beloit College en Wisconsin. Durante este tiempo contrajo una enfermedad que le causó perder progresivamente la audición.
Carrera astronómica
Leavitt regresó al Observatorio del Harvard College de sus viajes en 1903. Porque Leavitt tenía medios independientes, Pickering inicialmente no tuvo que pagarle. Posteriormente, recibió $0.30 por hora por su trabajo,:32 siendo pagada solo $10.50 por semana. Se reportaba que era "trabajadora, seria..., poco dada a persecuciones frívolas y desinteresadamente dedicada a su familia, su iglesia y su carrera". Una de las mujeres con las que Leavitt trabajó en el Observatorio de Harvard fue Annie Jump Cannon, quien compartía la experiencia de ser sorda.
Pickering asignó a Leavitt al estudio de estrellas variables de las Nubes de Magallanes Pequeña y Grande, como se registró en placas fotográficas tomadas con el Astrógrafo Bruce de la Estación Boyden del Observatorio de Harvard en Arequipa, Perú. Identificó 1777 estrellas variables. En 1908 publicó sus resultados en los Annals of the Astronomical Observatory of Harvard College, señalando que las variables más brillantes tenían el período más largo.
En otro artículo publicado en 1912, Leavitt examinó cuidadosamente la relación entre los períodos y el brillo de una muestra de 25 variables Cefeidas en la Nube de Magallanes Pequeña. Este artículo fue comunicado y firmado por Edward Pickering, pero la primera oración indica que fue "preparado por Miss Leavitt". Leavitt hizo un gráfico de magnitud versus logaritmo del período y determinó que, en sus propias palabras,
Una línea recta puede trazarse fácilmente entre cada una de las dos series de puntos correspondientes a máximos y mínimos, demostrando así que existe una relación simple entre el brillo de las variables Cefeidas y sus períodos.
Luego utilizó el supuesto simplificador de que todas las Cefeidas dentro de la Nube de Magallanes Pequeña estaban aproximadamente a la misma distancia, de modo que su brillo intrínseco podría deducirse de su brillo aparente registrado en las placas fotográficas, hasta un factor de escala ya que la distancia a las Nubes de Magallanes aún era desconocida. Expresó la esperanza de que se midieran paralajes para algunas Cefeidas, lo que pronto sucedió, permitiendo así que su escala período-luminosidad fuera calibrada. Este razonamiento permitió a Leavitt establecer que el logaritmo del período está relacionado linealmente con el logaritmo de la luminosidad óptica intrínseca promedio de la estrella, que es la cantidad de potencia radiada por la estrella en el espectro visible.
Leavitt también desarrolló y continuó refinando el Harvard Standard para mediciones fotográficas, una escala logarítmica que ordena las estrellas por brillo en 17 magnitudes. Inicialmente analizó 299 placas de 13 telescopios para construir su escala, que fue aceptada por el Comité Internacional de Magnitudes Fotográficas en 1913.
En 1913, Leavitt descubrió T Pyxidis, una nova recurrente en Pyxis, y una de las novas recurrentes más frecuentes en el cielo con erupciones observadas en 1890, 1902, 1920, 1944, 1967 y 2011.
Leavitt fue miembro de Phi Beta Kappa, la American Association of University Women, la American Astronomical and Astrophysical Society, la American Association for the Advancement of Science, y miembro honorario de la American Association of Variable Star Observers. En 1921, cuando Harlow Shapley asumió como director del observatorio, Leavitt fue nombrada jefa de fotometría estelar. Antes de fin de año había sucumbido al cáncer y fue enterrada en la parcela familiar de Leavitt en Cambridge Cemetery en Cambridge, Massachusetts.:89
Impacto científico
Según el escritor científico Jeremy Bernstein, "las estrellas variables habían sido de interés durante años, pero cuando ella estaba estudiando esas placas, dudo que Pickering pensara que haría un descubrimiento significativo, uno que eventualmente cambiaría la astronomía". La relación período-luminosidad para Cefeidas, ahora conocida como "ley de Leavitt", hizo que las estrellas fueran la primera "vela estándar" en astronomía, permitiendo a los científicos calcular las distancias a galaxias demasiado remotas para que las observaciones de paralaje estelar fueran útiles. Un año después de que Leavitt reportara sus resultados, Ejnar Hertzsprung determinó la distancia de varias Cefeidas en la Vía Láctea y que, con esta calibración, la distancia a cualquier Cefeida podría ser determinada con precisión.
Las Cefeidas fueron pronto detectadas en otras galaxias, como Andromeda, notablemente por Edwin Hubble en 1923–24, y se convirtieron en una parte importante de la evidencia de que las "nebulosas espirales" son galaxias independientes ubicadas lejos de nuestra propia Vía Láctea. Por lo tanto, el descubrimiento de Leavitt cambiaría para siempre nuestra visión del universo, ya que impulsó a Harlow Shapley a mover nuestro Sol del centro de la galaxia en el "Gran Debate" y a Edwin Hubble a mover nuestra galaxia del centro del universo.
El descubrimiento de Leavitt de una forma de medir con precisión distancias a escala intergaláctica, allanó el camino para la comprensión moderna de la astronomía de la estructura y escala del universo. Los logros de Edwin Hubble, el astrónomo estadounidense que estableció que el universo se está expandiendo, también fueron posibles gracias a la investigación innovadora de Leavitt. Hubble a menudo decía que Leavitt merecía el Premio Nobel por su trabajo. El matemático Gösta Mittag-Leffler, miembro de la Academia Sueca de Ciencias, intentó nominarla para ese premio en 1925, solo para enterarse de que había muerto de cáncer tres años antes.:118 El Premio Nobel no se otorga póstumamente.
Enfermedad y muerte
El trabajo científico de Leavitt en Harvard fue frecuentemente interrumpido por la enfermedad y las obligaciones familiares. Su muerte prematura, a los 53 años por cáncer de estómago, fue vista como una tragedia por sus colegas por razones que iban más allá de sus logros científicos. Su colega Solon I. Bailey escribió en su obituario que "tenía la facultad feliz y alegre de apreciar todo lo que era digno y amable en otros, y poseía una naturaleza tan llena de sol que, para ella, toda la vida se volvía hermosa y llena de significado".:28
"Sentada en la cima de una colina suave," escribe George Johnson en su biografía de Leavitt, "el lugar está marcado por un monumento alto hexagonal, en cuya parte superior se encuentra un globo en una base de mármol drapeada. Su tío Erasmus Darwin Leavitt y su familia también están enterrados allí, junto con otros Leavitts. ..." Una placa que conmemora a Henrietta y sus dos hermanos, Mira y Roswell, está montada en un lado del monumento. Cerca se encuentran las tumbas de Henry y William James.:90 No hay epitafio en el cementerio que conmemore los logros astronómicos de Henrietta Leavitt.
Honores póstumos
- El asteroide 5383 Leavitt y el cráter Leavitt en la Luna llevan su nombre en honor a los hombres y mujeres sordos que han trabajado como astrónomos.
- Uno de los telescopios ASAS-SN, ubicado en el Observatorio McDonald en Texas, lleva su nombre en honor.
Libros y obras de teatro
Lauren Gunderson escribió una obra de teatro, Silent Sky, que seguía el viaje de Leavitt desde su aceptación en Harvard hasta su muerte.
George Johnson escribió una biografía, Miss Leavitt's Stars, que muestra los triunfos del progreso de la mujer en la ciencia a través de la historia de Leavitt.
Robert Burleigh escribió la biografía Look Up!: Henrietta Leavitt, Pioneering Woman Astronomer para una audiencia más joven. Está escrita para niños de cuatro a ocho años.
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