Ejnar Hertzsprung: Yıldızları sınıflandıran kimyager

Kimya mühendisi olarak eğitim aldı, St. Petersburg'daki bir laboratuvarda çalıştı ve Leipzig'de fotokimya okudu. Ancak o zaman, Frederiksberg'den gözlem yapan bir amatör olarak, Ejnar Hertzsprung hiçbir profesyonel astronomun düzgün bir şekilde kaydetmediği bir şeyi fark etti: iki yıldız aynı spektral tipi — aynı rengi, aynı soğurulmuş ışık parmak izini — paylaşabilir ve yine de içsel parlaklık bakımından büyük ölçüde farklılık gösterebilirdi. Bu gözlem yıldız popülasyonunu ikiye böldü, astrofizikteki en yararlı diyagramı üretti ve astronomlara evreni ölçmek için ilk güvenilir ölçütlerini verdi.

Bir amatörün çıraklığı

Hertzsprung, 8 Ekim 1873'te Danimarka'nın Frederiksberg kentinde, Severin Carl Ludvig Hertzsprung ve Henriette Christiane Charlotte Frost'un oğlu olarak doğdu. Babası amatör bir astronomdu ve ona coşkusunu aktardı — ancak başlangıçta bir kariyer olarak değil. Hertzsprung, Kopenhag Politeknik Enstitüsü'nde kimya mühendisliği okudu, 1898'de mezun oldu, ardından St. Petersburg'da kimyager olarak iki yıl çalıştı ve 1901'de Leipzig Üniversitesi'nde fotokimya okuyarak bir yıl daha geçirdi.

Bu sapma boşa gitmedi. Fotokimya o dönemde fotoğraf plağının temelindeki bilimdi ve fotoğraf plağı, astronomiyi göz merceği disiplininden nicel bir disipline dönüştüren araçtı. Hertzsprung, film üzerindeki ışığı nasıl ölçeceğini zaten bilerek yıldızlara ulaştı.

1902'de Frederiksberg'de kendi astronomik gözlemlerine başladı ve profesyonel kuruluşun dışında çalıştı.

Devler ve cüceler

Birkaç yıl içinde önemli olan keşfi yapmıştı. Astronomlar yıldızları, kabaca yüzey sıcaklığına ve renge karşılık gelen spektral tipe göre sınıflandırıyorlardı. Hertzsprung, aynı spektral tipi paylaşan yıldızların çok farklı mutlak büyüklüklere sahip olabileceğini, yani mesafeler hesaba katıldığında gerçek parlaklıklarının büyük faktörlerle değiştiğini fark etti.

Bunun çıkarımı yapısal düzeydeydi. Eğer iki yıldız yüzeyde eşit derecede sıcaksa ancak biri çok daha fazla ışık yayıyorsa, daha parlak olan çok daha büyük olmalıdır. Bu nedenle yıldız popülasyonu devlere ve cücelere ayrıldı. Bu, sınıflandırmanın bir iyileştirmesi değil, yıldızların farklı fiziksel ailelere ait olduğunun keşfiydi ve bu da bu ailelerin tek bir yaşam öyküsünün farklı aşamalarını temsil edip etmediği sorusunu gündeme getirdi.

Diyagram

1909'da Hertzsprung, Karl Schwarzschild yönetimindeki Göttingen Gözlemevi'ne katıldı ve amatörlükten Alman astrofiziğinin merkezine geçti. 1911'de kendi adını taşıyan grafiği üretti: Antonia Maury'nin önceki sınıflandırma çalışmalarına dayanarak parlaklığa karşı spektral tipe göre düzenlenmiş yıldızlar. Henry Norris Russell da bağımsız olarak esasen aynı yapıya ulaştı ve sonuç evrensel olarak Hertzsprung-Russell diyagramı olarak bilinir.

Gücü, kaydettiklerinden ziyade ortaya çıkardıklarında yatar. Yıldızlar grafik üzerinde rastgele dağılmazlar; ana dizi adı verilen uzun bir diyagonal bantta yer alırlar ve dışında devlerin ve cücelerin belirgin kümeleri bulunur. Bu yapı, yıldız evriminin görünür izidir — diyagram, yıldız türlerini ve yıldızların yaşamları boyunca nasıl değiştiklerini açıklamak için ana çerçeve haline geldi ve bir asırdan fazla bir süre sonra, bir astronomi öğrencisinin okumayı öğrendiği ilk şey olmaya devam ediyor.

Sefeidler ve pahalı bir hata

1913'te Hertzsprung, parlaklığı kesin bir düzenlilikle atan yıldızlar olan Sefeid değişkenlerine yöneldi. Henrietta Leavitt, bir Sefeid'in periyodunun parlaklığıyla bağlantılı olduğunu keşfetmişti — bu, ilişkinin bilinen mesafedeki yıldızlara göre kalibre edilebilmesi durumunda, herhangi bir yerdeki herhangi bir Sefeid'in kendi mesafesini ritmiyle duyuracağı anlamına geliyordu. Bu, potansiyel olarak kozmosun ölçeğinin anahtarıydı.

Hertzsprung, yakındaki Sefeidlere olan mesafeleri sabitlemek için paralaks ölçümlerini kullanarak kalibrasyonu gerçekleştirdi ve ardından Küçük Macellan Bulutu'nun mesafesini tahmin etmek için kalibre edilmiş ilişkiyi uyguladı. Ayrıca yıldızları on kat fazla yakın yerleştirerek önemli bir hata yaptı — bu hata, muhtemelen bir kalem sürçmesi olarak tanımlandı ve mesafe rakamlarında on katlık sistematik bir eksik tahmini yaydı. Bu, yirminci yüzyılın başlarındaki kozmik mesafe çalışmalarında marjların ne kadar dar olduğunun bir hatırlatıcısıdır; burada aritmetik bir hata evreni bir büyüklük sırası kadar küçültebilirdi. Yöntemin kendisi sağlamdı ve kalıcı olan da yöntemdi.

Leiden

1919'da Hertzsprung, önümüzdeki yirmi yedi yılını geçireceği, 1937'de müdürü olacağı ve 1946'ya kadar kalacağı Hollanda'daki Leiden Gözlemevi'ne taşındı. Evliliği onu Hollanda astronomi dünyasına daha da bağladı: eşi, yıldız hareketleri üzerine istatistiksel çalışmaları galaksinin yapısı hakkındaki fikirleri yeniden şekillendiren astronom Jacobus Kapteyn'in kızı Henrietta Mariette Augustine Albertine Kapteijn'di.

Leiden'da ders de verdi. Lisansüstü öğrencileri arasında, modern gezegen bilimini kuracak olan Gerard Kuiper vardı — Danimarkalı bir kimya mühendisinden dış güneş sistemine uzanan entelektüel bir çizgi.

Hertzsprung'un gözlem alışkanlıkları yıldızların ötesine uzanıyordu. Yörüngeleri Dünya'nınkine yaklaşan Amor grubunun bir üyesi olan 1627 Ivar da dahil olmak üzere iki asteroit keşfetti.

Tanınma ve uzun yaşam

Altmışlı yaşlarında onurlar istikrarlı bir şekilde geldi. 1927'de Amerikan Sanat ve Bilim Akademisi'ne seçildi ve 1929'da İngiliz astronomisinin en yüksek tanınırlığı olan Kraliyet Astronomi Topluluğu Altın Madalyası ile ödüllendirildi. Bruce Madalyası, Leiden direktörlüğünü üstlendiği yıl olan 1937'de geldi ve 1941'de Amerikan Felsefe Topluluğu'na seçildi.

21 Ekim 1967'de Danimarka'nın Roskilde kentinde doksan dört yaşında öldü; 1911'de inşa ettiği diyagramın, başladığında neredeyse var olmayan bir disiplinin organizasyonel çerçevesi haline geldiğini görecek kadar uzun yaşadı. Bir asteroit, 1693 Hertzsprung ve bir ay krateri onun adını taşır.