Yıldızlar bizden önceki birçok topluma yol gösterici oldu. Birçoğu yıldızların hareketlerini izleyerek mevsim değişikliklerini, büyük hayvan sürülerinin göçlerini, ne zaman avlanıp ne zaman saklanacaklarını ön görebilmeyi başardı zamanla. Yaşamlarında bu kadar büyük rol oynayan yıldızlara mitolojik birtakım anlamlar yüklememeleri de imkansızdı. Dünyanın dört bir yanında farklı uygarlıklar aynı takım yıldızına bakıp farklı resimler gördüler. Takım […]
Yıldızlar bizden önceki birçok topluma yol gösterici oldu. Birçoğu yıldızların hareketlerini izleyerek mevsim değişikliklerini, büyük hayvan sürülerinin göçlerini, ne zaman avlanıp ne zaman saklanacaklarını ön görebilmeyi başardı zamanla. Yaşamlarında bu kadar büyük rol oynayan yıldızlara mitolojik birtakım anlamlar yüklememeleri de imkansızdı. Dünyanın dört bir yanında farklı uygarlıklar aynı takım yıldızına bakıp farklı resimler gördüler. Takım yıldızlarına tanrılar, mitolojik yaratıklarla dolu hikayeler yazdılar. Ancak yıldızların gerçek öyküleri çok da uzak olmayan geçmişte bilim insanları tarafından bulunacaktı.
1901’de tamamıyla erkeklere ait olan Harvard Üniversitesi’nde ve bütün tabuları yıkıp yıldızları haritalamak ve sınıflandırmak için tamamı kadınlardan oluşan bir takım kuran Edward Charles Pickering isimli bir astronom ile başlıyor hikayemiz. Bu kadınlardan “Pickering’in bilgisayarları” diye bahsediliyordu o dönem. Bir tanesi, yıldızlarda bulunan maddeleri ayırt edebilmenin ilk adımını attı. Başka biri ise evrenin büyüklüğünü hesaplamanın yolunu buldu.
Annie Jump Cannon
Harvard’daki kadın ekibinin lideri olan Annie, gençliğinde geçirdiği kızıl hastalığının etkisiyle duyma yetisini yitirmişti. Çalıştığı süre içinde çeyrek milyon yıldızı katologladı, yıldızları sınıflandırmak için kendi sistemini kurdu.
Henrietta Swan Leavitt
Leavitt bu odadaki ikinci büyük bilim insanı, Annie gibi o da duyma engelli. Henrietta astronomların bir asır sonra bile hala kullandığı bir kanunu keşfetti; bu kanunla yıldızların uzaklığını ve evrenin büyüklüğünü ölçmek mümkün.
Bu iki kadının isimlerini hiç duymamış olmanız sizce tesadüf mü?
Annie Jump Cannon yaptıkları işi bir Noel kartında şöyle anlatmış; Annie ve diğer kadınlar yıldızlardan gelen ışığı teleskop ile üçgen prizmanın üstüne düşürüyordu. Orta okul fen derslerinden hatırlayabileceğimiz üzere üçgen prizmadan geçen ışık 7 renge ayrılıyor ve bu renkler ışığın dalga boyuyla ilgili bilgi sağlıyordu. Kırmızı ışınların bir tarafta, mor ışınların ise diğer tarafta olduğu bir spektrum bu. Ancak spektrumda boşluklar var, belli yerlerde renkli ışınlar yerine siyah çizgiler görülüyor (aşağıdaki gibi). Bu siyah çizgiler bize ışık kaynağının atom yapısına ilişkin bilgi sağlıyor. Bugün yıldızların ışık spektrumunu dünyadaki diğer maddelerin spektrumları ile kıyaslayarak, yıldızlarda dünyada olan aynı kimyasal maddeler bulunduğunu söyleyebiliyoruz.
On yıllarca çalıştıktan sonra Annie incelediği yüz binlerce yıldızı sınıflamanın bir yolunu buldu; yıldızlardan gelen ışık spektrumlarının temelde 7 farklı gruba ait olduklarını keşfetti. Bu 7 kategoriyi sırasıyla O-B-A-F-G-K-M şeklinde isimlendirdi. Ancak aynı grubun içindeki iki yıldızın ışık spektrumundaki siyah çizgiler arasında daha küçük farklılıkar olabiliyordu. Bunun için de, her bir grubu kendi içinde 10’a ayırdı. Bu 10 alt grup da rakamlarla isimlendiriliyordu. Bir yıldızın hangi grupta olduğunu söylemek için önce üst gruptaki harfi, daha sonra da alt grubundaki rakamı söylemek gerekiyordu; B 0, A 3 gibi… Annie bir yıldızın ışık spektrumunu gördüğünde bu kategorilerden hangisine ait olduğunu anında söyleyebiliyordu, bütün kategorileri ezbere biliyordu.
Annie yıldızları sınıflandırdı, düzene soktu. Ancak bu sınıflamanın gizli anlamını çözmek başka bir bilim insanına düşecekti.
Cecilia Payne
1923’ün İngiltere’sinde kadınların bilim alanlarında akademik kariyerlerini iletmeleri yasaktı. Ama bu Cecilia Payne’i durdurmadı. Ünlü astronom Sir Arthur Eddington’ın bir konuşmasını dinledikten sonra kendisi de yıldızları çalışmak istediğine karar verdi. Kadınların bilim alanlarında çalışma özgürlüğünü kazanmış olduğu Amerika’ya göç etti ve Harvard’a kabul edildi. Burada keşfedeceği şey, astronominin en merkezi görüşlerinden birini yıkacak, modern astrofiziğin doğumuyla sonuçlanacaktı.
Geçen sürede Annie Jump Cannon ve ekimi yüzbinlerce yıldızı Annine’nin bulduğu sistemle sınıflamıştı. Cecila Payne, Harvard’a geldiğinde Annie’nin takımına katıldı, daha önce bilim camiasında hiçbir yerde bu kadar sevecenlik ile karşılaşmamıştı. Bu kızkardeşlik onunla şimdiye kadar yaptıkları işi paylaştı, Cecilia ise bu yöntemi anlamlandırarak bilimin yıldızları anlamasına yardımcı oldu.
Annie ve Cecilia yakın arkadaş oldular. Annie Cecilia’ya yıldızların spektrumu ile ilgili bildiği her şeyi öğretti. Cecilia ise teorik ve atomik fizik uzmanlığının yardımıyla Annie’nin verilerini analiz ederek yıldızların gerçek kimyasal bileşenlerini ve fiziksel durumlarını bulmaya çalıştı. Spektumların birçoğu yıldızlarda kalsiyum ve demir olduğunu gösteriyordu. Bu sebeple bilim insanları yıldızların dünya ile aynı elementleri, hemen hemen aynı oranda içerdiğine karar verdi.
O dönem Astronomi dekanı olan ve astrofiziğe ciddi katkılar sunan Henry Norris Russell da benzer şekilde düşünüyordu. Dünyadaki elementlerin güneştekilerle aynı olduğunu, sıcaklık farkından güneşin spektrumunun daha farklı göründüğünü savunuyordu. Yani Dünya’yı da güneş kadar ısıtabilseydik, ikisinin spektrumları aynı olacaktı.
Bütün bunlar içine pek de sinmediğinden, Cecilia birçok farklı sıcaklıkta spektrumların nasıl görüneceklerini hesaplamaya koyuldu, bu hesaplamanın sonucunda da Annie’nin O-B-A-F-G-K-M grupların arasındaki farkın aslında sıcaklık olduğunu fark etti; O en sıcak, M en soğuk olacak şekilde. Yıldızların spektrumları aslında ne kadar sıcak olduklarını gösteriyordu. Annie’nin çalışmaları sayesinde Cecilia yıldızların kalsiyum ve demir gibi elementlerden değil, neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluştuğunu keşfetti. Keşfini doktora tezinde açıklayıp profesör Henry Norris Russell’a gönderdi. Russell’a göre Cecilia’nın tezinde ciddi yanlışlar vardı, yıldızlarda metallerden bir milyon kat daha fazla hidrojen olması imkansızdı! Cecilia’ya acıyan Russell ona tezin bu haliyle kabul edilmeyeceğini söyledi. Güvenini yitiren Cecilia, tezinin sonuna “Miktar fazlasıyla yüksek, bu sebeple kesinlikle bulgularda bir yanlışlık var.” cümlesini ekledi. Ancak 4 yıl sonra Russell Cecilia’nın haklı olduğunu anlayacaktı.
Cecilia Payne’in “Yıldızların Atmosferi” başlıklı tezi hala astronomi alanında şimdiye kadar yazılmış en başarılı doktora tezlerinden biri olarak kabul ediliyor, bugün ders kitabı olarak okutuluyor.
Cecila’nın yorumladığı ve Annie’nin oluşturduğu sınıflama sistemi sayesinde bugün yıldızların yaşını, bileşenlerindeki maddeleri, sıcaklıklarını bilebiliyoruz. Henrietta Swann Leavitt sayesinde bu yıldızların uzaklığını, gözlemlenebilen evrenin büyüklüğünü biliyoruz. Bu kadınlar sayesinde dünyadaki yaşamın yıldızlarla aynı maddelerden oluştuğunu biliyoruz. Bu kadınlar sayesinde, yıldızların öykülerini biliyoruz artık.
“Vücudumuzdaki moleküllerin, bu molekülleri oluşturan atomların, milyarlarca yıl önce yıldızların çekirdeğinde bulunduğunu biliyoruz . Bu yıldızlar patladığında evrenin dört bir yanına dağıldı. Bu sebeple, yaşayan her şeye biyolojik olarak bağlıyız. Kimyasal olarak da, Dünya’daki her bir moleküle bağlıyız. Atomik seviyede ise, evrendeki her bir atoma bağlıyız. Biz, hepimiz, “lafın gelişi” değil, gerçekten de yıldız tozundan yapılmayız.“
Neil deGrasse Tyson
Kaynak:
