Uma linha reta pode ser facilmente traçada entre cada uma das duas séries de pontos correspondentes aos máximos e mínimos, demonstrando assim que existe uma relação simples entre o brilho das variáveis e seus períodos.
Henrietta Swan Leavitt foi uma astrônoma americana. Formada pelo Radcliffe College, trabalhou no Harvard College Observatory como "computadora", encarregada de examinar placas fotográficas para medir e catalogar o brilho das estrelas. Este trabalho a levou a descobrir a relação entre a luminosidade e o período das variáveis Cefeidas. A descoberta de Leavitt forneceu aos astrônomos a primeira "vela padrão" para medir a distância até galáxias distantes. Após sua morte, Edwin Hubble utilizou a relação período-luminosidade de Leavitt, juntamente com os desvios espectrais galácticos medidos pela primeira vez por Vesto Slipher no Lowell Observatory, para estabelecer que o universo está em expansão, ver lei de Hubble. Antes de Leavitt notar a relação entre luminosidade e período que pode ser usada para distâncias de até 20 milhões de anos-luz, os astrônomos confiavam em paralaxe e triangulação. O método de paralaxe e triangulação funciona até centenas de anos-luz, mas não além disso. Nossa galáxia, a Via Láctea, já tem 100 mil anos-luz. Distâncias ainda maiores podem ser medidas usando a massa teórica máxima de anãs brancas calculada por Subrahmanyan Chandrasekhar.
Biografia
Primeiros anos e educação
Henrietta Swan Leavitt nasceu em Lancaster, Massachusetts, filha do ministro da igreja congregacional George Roswell Leavitt e sua esposa Henrietta Swan Kendrick. Ela era descendente de Deacon John Leavitt, um alfaiate puritano inglês que se estabeleceu na Colônia da Baía de Massachusetts no início do século dezessete. Nos primeiros registros de Massachusetts, o sobrenome da família era soletrado "Levett". Leavitt permaneceu profundamente religiosa e fiel à sua igreja.
Leavitt frequentou o Oberlin College antes de se transferir para a Society for the Collegiate Instruction of Women da Universidade Harvard, posteriormente Radcliffe College, recebendo um diploma de bacharel em 1892. Em Oberlin e Harvard, Leavitt estudou um currículo amplo que incluía grego clássico, artes plásticas, filosofia, geometria analítica e cálculo. Não foi até seu quarto ano de faculdade que Leavitt fez um curso em astronomia, no qual obteve A.:27 Leavitt também começou a trabalhar como uma das "computadoras" mulheres no Harvard College Observatory, contratada por seu diretor Edward Charles Pickering para medir e catalogar o brilho das estrelas conforme apareciam na coleção de placas fotográficas do observatório. No início dos anos 1900, as mulheres não tinham permissão para operar telescópios.
Em 1893, Leavitt obteve créditos para um mestrado em astronomia por seu trabalho no Harvard College Observatory, mas nunca completou esse grau. Em 1898, ela se tornou membro do corpo docente de Harvard, como sua primeira "Curadora de Fotografias Astronômicas". Leavitt deixou o observatório para fazer duas viagens à Europa e completou um período como assistente de arte no Beloit College em Wisconsin. Nessa época, ela contraiu uma doença que a fez perder progressivamente a audição.
Carreira astronômica
Leavitt retornou ao Harvard College Observatory de suas viagens em 1903. Como Leavitt tinha meios independentes, Pickering inicialmente não precisava pagá-la. Mais tarde, ela recebeu $0,30 por hora pelo seu trabalho,:32 sendo paga apenas $10,50 por semana. Era dito que ela era "dedicada, séria-mente..., pouco inclinada a atividades fúteis e altruistamente devotada à sua família, sua igreja e sua carreira". Uma das mulheres com quem Leavitt trabalhou no Harvard Observatory foi Annie Jump Cannon, que compartilhava a experiência de ser surda.
Pickering designou Leavitt para estudar as estrelas variáveis das Nuvens de Magalhães Pequena e Grande, registradas em placas fotográficas tiradas com o Bruce Astrograph da Boyden Station do Harvard Observatory em Arequipa, Peru. Ela identificou 1.777 estrelas variáveis. Em 1908, ela publicou seus resultados nos Annals of the Astronomical Observatory of Harvard College, observando que as variáveis mais brilhantes tinham o período mais longo.
Em outro artigo publicado em 1912, Leavitt examinou cuidadosamente a relação entre os períodos e o brilho de uma amostra de 25 variáveis Cefeidas na Pequena Nuvem de Magalhães. Este artigo foi comunicado e assinado por Edward Pickering, mas a primeira frase indica que foi "preparado pela Srta. Leavitt". Leavitt fez um gráfico de magnitude versus logaritmo do período e determinou que, em suas próprias palavras,
Uma linha reta pode ser facilmente traçada entre cada uma das duas séries de pontos correspondentes aos máximos e mínimos, demonstrando assim que existe uma relação simples entre o brilho das variáveis Cefeidas e seus períodos.
Ela então usou a suposição simplificadora de que todas as Cefeidas dentro da Pequena Nuvem de Magalhães estavam aproximadamente à mesma distância, de modo que seu brilho intrínseco pudesse ser deduzido de seu brilho aparente conforme registrado nas placas fotográficas, até um fator de escala, já que a distância às Nuvens de Magalhães ainda era desconhecida. Ela expressou a esperança de que as paralaxes para algumas Cefeidas fossem medidas, o que logo aconteceu, permitindo assim que sua escala período-luminosidade fosse calibrada. Este raciocínio permitiu a Leavitt estabelecer que o logaritmo do período está linearmente relacionado ao logaritmo da luminosidade óptica intrínseca média da estrela, que é a quantidade de potência radiada pela estrela no espectro visível.
Leavitt também desenvolveu e continuou a refinar o Harvard Standard para medições fotográficas, uma escala logarítmica que ordena as estrelas por brilho em 17 magnitudes. Ela analisou inicialmente 299 placas de 13 telescópios para construir sua escala, que foi aceita pelo Comitê Internacional de Magnitudes Fotográficas em 1913.
Em 1913, Leavitt descobriu T Pyxidis, uma nova recorrente em Pyxis, e uma das novas recorrentes mais frequentes do céu com erupções observadas em 1890, 1902, 1920, 1944, 1967 e 2011.
Leavitt era membro da Phi Beta Kappa, da American Association of University Women, da American Astronomical and Astrophysical Society, da American Association for the Advancement of Science, e membro honorário da American Association of Variable Star Observers. Em 1921, quando Harlow Shapley assumiu como diretor do observatório, Leavitt foi nomeada chefe de fotometria estelar. Ao final daquele ano, ela havia sucumbido ao câncer e foi enterrada na sepultura familiar de Leavitt no Cambridge Cemetery em Cambridge, Massachusetts.:89
Impacto científico
De acordo com o escritor científico Jeremy Bernstein, "as estrelas variáveis haviam sido de interesse por anos, mas quando ela estava estudando aquelas placas, duvido que Pickering pensasse que ela faria uma descoberta significativa—uma que eventualmente mudaria a astronomia." A relação período-luminosidade para Cefeidas, agora conhecida como "lei de Leavitt", fez das estrelas a primeira "vela padrão" da astronomia, permitindo aos cientistas calcular as distâncias até galáxias muito remotas para que as observações de paralaxe estelar fossem úteis. Um ano após Leavitt relatar seus resultados, Ejnar Hertzsprung determinou a distância de várias Cefeidas na Via Láctea e que, com essa calibração, a distância para qualquer Cefeida pudesse ser determinada com precisão.
Cefeidas foram logo detectadas em outras galáxias, como Andrômeda, notavelmente por Edwin Hubble em 1923–24, e elas se tornaram uma parte importante da evidência de que "nebulosas espirais" são galáxias independentes localizadas longe fora de nossa própria Via Láctea. Assim, a descoberta de Leavitt mudaria para sempre nosso quadro do universo, pois levou Harlow Shapley a mover nosso Sol do centro da galáxia no "Grande Debate" e Edwin Hubble a mover nossa galáxia do centro do universo.
A descoberta de Leavitt de uma forma de medir com precisão as distâncias em escala intergaláctica, abriu o caminho para a compreensão da astronomia moderna sobre a estrutura e escala do universo. Os accomplishments de Edwin Hubble, o astrônomo americano que estabeleceu que o universo está em expansão, também foram possibilitados pela pesquisa revolucionária de Leavitt. Hubble frequentemente dizia que Leavitt mereceria o Prêmio Nobel por seu trabalho. O matemático Gösta Mittag-Leffler, membro da Academia Sueca de Ciências, tentou nomeá-la para esse prêmio em 1925, apenas para descobrir que ela havia morrido de câncer três anos antes.:118 O Prêmio Nobel não é concedido postumamente.
Doença e morte
O trabalho científico de Leavitt em Harvard foi frequentemente interrompido por doenças e obrigações familiares. Sua morte prematura, aos 53 anos, de câncer de estômago, foi vista como uma tragédia por seus colegas por razões que iam além de suas realizações científicas. Seu colega Solon I. Bailey escreveu em seu obituário que "ela tinha a faculdade feliz e alegre de apreciar tudo que era digno e amável nos outros, e era possuidora de uma natureza tão cheia de sol que, para ela, toda a vida se tornou bela e cheia de significado".:28
"Sentado no topo de uma colina suave," escreve George Johnson em sua biografia de Leavitt, "o local é marcado por um monumento hexagonal alto, no topo do qual senta um globo emoldurado em um pedestal de mármore drapeado. Seu tio Erasmus Darwin Leavitt e sua família também estão enterrados lá, junto com outros Leavitts. ..." Uma placa memorializando Henrietta e seus dois irmãos, Mira e Roswell, é montada em um lado do monumento. Nas proximidades estão os túmulos de Henry e William James.:90 Não há epitáfio no local de sepultamento memorizando as realizações de Henrietta Leavitt em astronomia.
Honras póstumas
- O asteroide 5383 Leavitt e a cratera Leavitt na Lua são nomeados após ela para honrar homens e mulheres surdos que trabalharam como astrônomos.
- Um dos telescópios ASAS-SN, localizado no McDonald Observatory no Texas, é nomeado em sua honra.
Livros e peças
Lauren Gunderson escreveu uma peça, Silent Sky, que seguiu a jornada de Leavitt desde sua aceitação em Harvard até sua morte.
George Johnson escreveu uma biografia, Miss Leavitt's Stars, que mostra os triunfos do progresso das mulheres na ciência através da história de Leavitt.
Robert Burleigh escreveu a biografia Look Up!: Henrietta Leavitt, Pioneering Woman Astronomer para um público mais jovem. É escrito para crianças de quatro a oito anos de idade.
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