איינר הרצשפרונג (Ejnar Hertzsprung): הכימאי שמיין את הכוכבים
הוא הוכשר כמהנדס כימי, עבד במעבדה בסנט פטרסבורג ולמד פוטוכימיה בלייפציג. רק לאחר מכן, כאסטרונום חובב שצפה מהעיר פרדריקסברג (Frederiksberg), הבחין איינר הרצשפרונג במשהו שאף אסטרונום מקצועי לא רשם כראוי: שני כוכבים יכולים לחלוק סוג ספקטרלי — אותו צבע, אותה טביעת אצבע של אור נבלע — ובכל זאת להיות שונים מאוד בבהירותם הפנימית. תצפית זו חילקה את אוכלוסיית הכוכבים לשניים, הפיקה את הדיאגרמה השימושית ביותר באסטרופיזיקה, והעניקה לאסטרונומים את המדד האמין הראשון שלהם למדידת היקום.
תקופת ההתמחות של חובב
הרצשפרונג נולד ב-8 באוקטובר 1873 בפרדריקסברג, דנמרק, בנם של סברין קרל לודוויג הרצשפרונג (Severin Carl Ludvig Hertzsprung) והנרייטה כריסטיאנה שרלוט פרוסט (Henriette Christiane Charlotte Frost). אביו היה אסטרונום חובב, והוא העביר לו את התלהבותו — אם כי לא בתחילה כקריירה. הרצשפרונג למד הנדסה כימית במכון הפוליטכני של קופנהגן, סיים את לימודיו ב-1898, ולאחר מכן בילה שנתיים בעבודה ככימאי בסנט פטרסבורג ושנה נוספת, ב-1901, בלימודי פוטוכימיה באוניברסיטת לייפציג.
הסטייה מהמסלול לא הייתה לחינם. פוטוכימיה הייתה, באותה תקופה, המדע שעמד בבסיס לוח הצילום, ולוח הצילום היה המכשיר שהפך את האסטרונומיה מתחום של עין אנושית לתחום כמותי. הרצשפרונג הגיע אל הכוכבים כשהוא כבר יודע כיצד למדוד אור על גבי סרט צילום.
בשנת 1902 הוא החל בתצפיותיו האסטרונומיות בפרדריקסברג, כשהוא עובד מחוץ לממסד המקצועי.
ענקים וננסים
בתוך שנים ספורות הוא הגיע לתגלית שהייתה משמעותית. אסטרונומים סיווגו כוכבים לפי סוג ספקטרלי, התואם באופן כללי לטמפרטורת פני השטח ולצבע. הרצשפרונג הבחין שכוכבים החולקים סוג ספקטרלי יכולים להיות בעלי בהירות מוחלטת שונה בתכלית — כלומר, עוצמת ההארה האמיתית שלהם, לאחר שמביאים בחשבון את המרחק, השתנתה בגורמים עצומים.
המשמעות הייתה מבנית. אם שני כוכבים חמים באותה מידה על פני השטח אך אחד מהם פולט הרבה יותר אור, הבהיר מביניהם חייב להיות גדול בהרבה. לכן אוכלוסיית הכוכבים התחלקה לענקים ולננסים. זה לא היה שיפור של סיווג; זו הייתה התגלית שכוכבים שייכים למשפחות פיזיקליות מובחנות, מה שבתורו העלה את השאלה האם משפחות אלו מייצגות שלבים שונים בסיפור חיים אחד.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →הדיאגרמה
בשנת 1909 הצטרף הרצשפרונג למצפה הכוכבים בגטינגן (Göttingen Observatory) תחת קרל שוורצשילד (Karl Schwarzschild), ועבר ממעמד של חובב למרכז האסטרופיזיקה הגרמנית. בשנת 1911 הוא הפיק את התרשים הנושא את שמו: כוכבים מסודרים לפי סוג ספקטרלי מול בהירות, בהתבסס על עבודת הסיווג המוקדמת של אנטוניה מורי (Antonia Maury). הנרי נוריס ראסל (Henry Norris Russell) הגיע למבנה זהה באופן עצמאי, והתוצאה ידועה בכל העולם כדיאגרמת הרצשפרונג-ראסל.
כוחה טמון במה שהיא חושפת ולא במה שהיא מתעדת. כוכבים אינם מתפזרים באופן אקראי על פני התרשים; הם נופלים לרצועה אלכסונית ארוכה, הסדרה הראשית, עם צבירים מובחנים של ענקים וננסים מחוצה לה. מבנה זה הוא העקבות הנראים לעין של אבולוציה כוכבית — הדיאגרמה הפכה למסגרת העל להסבר סוגי כוכבים וכיצד הם משתנים במהלך חייהם, והיא נותרה, יותר ממאה שנים לאחר מכן, הדבר הראשון שנלמד לקרוא בשיעורי אסטרונומיה.
משתני קפאידה, וטעות יקרה
בשנת 1913 פנה הרצשפרונג למשתני קפאידה, כוכבים שבהירותם פועמת בסדירות קפדנית. הנרייטה ליוויט (Henrietta Leavitt) גילתה שהזמן המחזורי של כוכב קפאידה קשור לבהירותו — מה שאומר שאם ניתן לכייל את הקשר מול כוכבים במרחק ידוע, כל כוכב קפאידה בכל מקום יכריז על מרחקו שלו לפי הקצב שלו. זה היה פוטנציאלית המפתח למדידת קנה המידה של הקוסמוס.
הרצשפרונג ביצע את הכיול, תוך שימוש במדידות פרלקסה כדי לקבוע את המרחקים לכוכבי קפאידה קרובים, ולאחר מכן החיל את הקשר המכויל כדי להעריך את המרחק של ענן מגלן הקטן. הוא גם עשה טעות משמעותית, כשהוא מציב את הכוכבים קרובים פי עשרה מכפי שהם — טעות שתוארה לעיתים כטעות קולמוס, שהפיצה גורם מערכתי של פי עשרה בהערכות המרחק שלו. זוהי תזכורת לכמה צרים היו השוליים בעבודה על מרחקים קוסמיים בראשית המאה העשרים, שבה טעות חשבונית יכלה לכווץ את היקום בסדר גודל. השיטה עצמה הייתה נכונה, והשיטה היא ששרדה.
ליידן
בשנת 1919 עבר הרצשפרונג למצפה הכוכבים בליידן (Leiden Observatory) בהולנד, שם בילה את עשרים ושבע השנים הבאות, והפך למנהלו ב-1937 עד 1946. נישואיו קשרו אותו עוד יותר לעולם האסטרונומי ההולנדי: אשתו הייתה הנרייטה מריאט אוגוסטין אלברטין קפטיין (Henrietta Mariette Augustine Albertine Kapteijn), בתו של האסטרונום יאקובוס קפטיין (Jacobus Kapteyn), שמחקריו הסטטיסטיים על תנועות כוכבים עיצבו מחדש רעיונות על מבנה הגלקסיה.
בליידן הוא גם לימד. בין תלמידי המחקר שלו היה ג'רארד קויפר (Gerard Kuiper), שלימים ייסד את המדע הפלנטרי המודרני — קו אינטלקטואלי שנמתח ממהנדס כימי דני ועד למערכת השמש החיצונית.
הרגלי התצפית של הרצשפרונג חרגו מעבר לכוכבים. הוא גילה שני אסטרואידים, כולל 1627 איבאר (1627 Ivar), חבר בקבוצת אמור (Amor group) שמסלולם מתקרב לזה של כדור הארץ.
הכרה וחיים ארוכים
כיבודים הגיעו בהתמדה בשנות השישים לחייו. הוא נבחר לאקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים ב-1927 וזכה במדליית הזהב של החברה המלכותית לאסטרונומיה ב-1929 — ההכרה הגבוהה ביותר של האסטרונומיה הבריטית. מדליית ברוס (Bruce Medal) הגיעה ב-1937, השנה שבה קיבל את ניהול מצפה הכוכבים בליידן, ובחירה לחברה הפילוסופית האמריקאית ב-1941.
הוא נפטר ב-21 באוקטובר 1967 ברוסקילדה, דנמרק, בגיל תשעים וארבע, לאחר שחי מספיק זמן כדי לראות את הדיאגרמה שבנה ב-1911 הופכת למסגרת הארגונית של תחום שכמעט לא היה קיים כשהוא התחיל. אסטרואיד, 1693 הרצשפרונג (1693 Hertzsprung), ומכתש על הירח נושאים את שמו.