Закінчивши коледж Редкліфф, Лівітт працювала в Гарвардській обсерваторії, проводячи вимірювання на фотопластинках для каталогізації положення та яскравості зір. Вона дослідила цефеїди у Малій Магеллановій Хмарі і виявила зв'язок між їхнім періодом змінності та видимим блиском. Хоча відстань до Малої Магелланової Хмари в той час була невідома, після калібрування шляхом вимірювання відстані до сусідньої зорі того ж типу за допомогою паралактичного методу цефеїди стали стандартними свічками для вимірювання відстаней в астрономії[18].
Після смерті Лівітт Едвін Габбл виявив цефеїди в кількох туманностях, у тому числі в туманності Андромеди, і, застосовуючи закон Лівітт, підрахував, що відстані до них були надто великими, щоб вони могли бути частиною Чумацького Шляху. Таким чином він довів, що ці туманності є окремими галактиками. Це вирішило «Велику суперечку» в астрономії щодо розміру Всесвіту. Пізніше Габбл застосував закон Лівітт, щоб уточнити закон Габбла — Леметра для розширення Всесвіту.
Біографія
Молодість та освіта
Генрієтта Свон Лівітт народилася 4 липня 1868 року в Ланкастері у штаті Массачусетс, США. Вона була донькою Генрієтти Свон Кендрік і служителя конгрегаційної церкви Джорджа Розвелла Лівітта[19]. Генрієтта Лівітт залишалася глибоко релігійною та відданою церкві упродовж усього життя[20].
Лівітт почала наукову кар'єру в Гарвардській обсерваторії — в жіночій команді, знаній як «Гарвардські комп'ютери»[23]. За тогочасними стереотипами, жінкам краще пасувала кропітка й низькооплачувана робота з даними, натомість теоретичну і спостережну роботу мусили робити чоловіки. Слідуючи цим уявленням, директор обсерваторії Едвард Пікерінг найняв Генрієтту Лівітт для вимірювання та каталогізації яскравості зір на фотопластинках обсерваторії[24].
У 1893 році Лівітт рекомендували для роботи над здобуттям наукового ступеня на основі результатів, які вона отримала в Гарвардській обсерваторії, але через хронічну хворобу жінка так і не здобула ступінь[25]. 1898 року вона стала співробітницею Гарвардського університету. Пізніше Лівіт залишила обсерваторію та здійснила дві подорожі до Європи, а потім працювала асистенткою в Белойтському коледжі[en] у Вісконсині. У цей час вона захворіла, що призвело до прогресуючої втрати слуху[26][27].
Наукова робота
Лівітт повернулася в обсерваторію Гарвардського коледжу в 1903 році. Оскільки вона була фінансово незалежною, Пікерінг спочатку їй навіть не платив. Пізніше вона отримувала 30 центів за годину роботи[22]:32, 10,5 доларів на тиждень (еквівалент 356 доларів в цінах 2023 року). Її описували як «працьовиту, серйозну…, мало схильну до легковажних справ і щиро віддану сім'ї, церкві та кар'єрі»[16]. У Гарвардській обсерваторії Лівітт працювала разом з Енні Джамп Кеннон, яка також була глухою[28].
Пікерінг доручив Лівітт вивчити змінні зорі у Малій та Великій Магеллановій Хмарі. Зорі були зняті на фотопластинки за допомогою астрографа Брюса на Бойденській станції[en] Гарвардської обсерваторії в Арекіпі в Перу. Лівітт визначила 1777 змінних зір. 1908 року вона опублікувала результати своїх досліджень в «Анналах астрономічної обсерваторії Гарвардського коледжу», зазначивши, що яскравіші змінні мають довший період[29].
У статті 1912 року Лівітт досліджувала зв'язок між періодом та яскравістю у виборці з 25 цефеїд у Малій Магеллановій Хмарі[9]. Стаття була надіслана й підписана Едвардом Пікерінгом, але перше речення вказує на те, що її «підготувала міс Лівітт»[30]. Лівітт склала графік залежності видимої зоряної величини цефеїди від логарифма періоду й визначила, що, за її власними словами,
Можна легко провести пряму лінію між кожною з двох серій точок, що відповідають максимумам і мінімумам, показуючи таким чином, що існує простий зв’язок між яскравістю змінних цефеїд та їх періодами[30].
Оригінальний текст (англ.)
A straight line can be readily drawn among each of the two series of points corresponding to maxima and minima, thus showing that there is a simple relation between the brightness of the Cepheid variables and their periods.
Тоді Лівітт використала спрощене припущення, що всі цефеїди в Малій Магеллановій Хмарі знаходяться приблизно на однаковій відстані, щоб їхню власну яскравість можна було вивести з видимої яскравості, зареєстрованої на фотопластинках, з невідомим масштабним коефіцієнтом, оскільки відстань до Магелланових Хмар ще була невідома. Вона висловила надію, що з часом для деяких цефеїд будуть виміряні паралакси, що дозволить визначити невідомий масштабний коефіцієнт. Невдовзі це сталося[18], давши абсолютне калібрування залежності період-світність[30]. Таким чином науковиця встановила, що логарифм періоду лінійно пов'язаний з логарифмом середньої оптичної світності зорі[32].
Лівітт також розробила, а потім продовжувала вдосконалювати Гарвардський стандарт для зоряних величин. Щоб визначити його, вона проаналізувала 299 фотопластин з 13 телескопів. 1913 року побудовану нею шкалу затвердив Міжнародний комітет фотографічних величин[33].
У 1913 році Лівітт відкрила T Компаса[en], повторювану нову в сузір'ї Компас, одну з найчастіше повторюваних нових зір, спалахи якої спостерігалися в 1890, 1902, 1920, 1944, 1967 і 2011 роках[34].
Наукова робота Лівітт в Гарварді часто переривалася через хвороби та сімейні обставини, а у віці 53 років науковиця померла від раку шлунка[35]. Її колега Солон Бейлі[en] написав у некролозі на смерть Лівітт, що «вона мала щасливу, радісну здатність цінувати в людях все, що заслуговувало шани й кохання, і мала таку сонячну натуру, що для неї все життя було прекрасним і сповненим сенсу»[22]:28.
Її поховали на ділянці родини Лівітт на Кембриджському кладовищі в Кембриджі, штат Массачусетс. Могила знаходиться на вершині пологого пагорба й відмічена високим шестикутним пам'ятником, на вершині якого стоїть земна куля на мармуровому постаменті. Тут же похований її дядько Еразм Дарвін Лівітт[en] та інші Левітти. З одного боку пам'ятника встановлена табличка з іменами Генрієтти, Міри та Розуелл Лівітт. Поруч знаходяться могили Генрі та Вільяма Джеймсів[22]:90.
Значення наукових результатів
За словами наукового письменника Джеремі Бернштейна[en], «змінні зорі викликали інтерес протягом багатьох років, але коли вона вивчала ці пластини, я сумніваюся, що Пікерінг думав, що вона зробить важливе відкриття — таке, яке зрештою змінить астрономію»[36]. Співвідношення період–світність для цефеїд, тепер знане як «закон Лівітт»[37], зробило ці зорі першою стандартною свічкою в астрономії, що дозволило вченим обчислювати відстані до зір, надто віддалених, щоб спостерігати їхній паралакс. За рік після того, як Лівітт повідомила про свої результати, Ейнар Герцшпрунг визначив відстань до кількох цефеїд у Чумацькому Шляху. Після такого калібрування можна було точно визначити відстань до будь-якої цефеїди[18].
Відкриття Лівітт точного способу вимірювання відстаней у міжгалактичному масштабі проклало шлях до розуміння сучасною астрономією структури та масштабу Всесвіту[16]. Незабаром цефеїди були виявлені в інших галактиках і стали важливим доказом того, що «спіральні туманності» є окремими галактиками, розташованими далеко за межами Чумацького Шляху. Таким чином, відкриття Лівітт назавжди змінило уявлення людства про Всесвіт, примусивши Гарлоу Шеплі перемістити Сонце з центру галактики у «Великій суперечці», а Едвіна Габбла — відсунути інші галактики за межі Чумацького Шляху. Доведення Едвіном Габблом закону Габбла для розширення Всесвіту також стало можливим завдяки новаторським дослідженням Лівітт[38]. Тепер цефеїди дозволяють астрономам вимірювати відстані приблизно до 60 мільйонів світлових років. Ще більші відстані зараз вимірюють за допомогою яскравіших стандартних свічок — наднових типу Ia[39][40].
Габбл часто говорив, що Лівітт заслуговує на Нобелівську премію за свою роботу[41]. Математик Йоста Міттаг-Леффлер, член Шведської академії наук, намагався номінувати її на цю премію в 1925 році, але дізнався, що вона померла від раку три роки тому[21][22]:118. (Нобелівську премію не присуджують посмертно.)
Анна фон Мертенс[en] створила книгу «Увага є відкриттям: життя та спадщина Генрієтти Лівітт» (англ.Attention Is Discovery: The Life and Legacy of Henrietta Leavitt). На її сторінках художні інтерпретації роботи Лівітт переплітаються з фотографіями та описами роботи Лівітт та інших Гарвардських комп'ютерів[45].
У 2005 році Джордж Джонсон[en] написав біографію «Зорі міс Лівітт» (англ.Miss Leavitt's Stars), яка через історію Лівітт показує успіхи жінок в науці[46].
У 2013 році Роберт Берлі написав біографію для дітей віком від чотирьох до восьми років «Дивись вгору! Генрієтта Лівітт, астрономка-піонерка» (англ.Look Up!: Henrietta Leavitt, Pioneering Woman Astronomer)[47].
У 2015 році Лорен Гандерсон[en] написала п'єсу «Мовчазне небо» (англ.Silent Sky), яка розповідає про шлях Лівітт від її вступу в Гарвард і до її смерті[48].
Тео Штрасселл написав п'єсу «Тривожні речі, які ми робимо» (англ.The Troubling Things We Do), абсурдистський твір, в якому детально описується життя Генрієтти Лівітт та інших вчених її епохи[49].
Книга Дави Собел[en] «Скляний Всесвіт» (англ.The Glass Universe) розповідає про роботу жінок, які аналізували зображення зір, отримані в Гарвардській обсерваторії[50].
BBC включила Лівітт до серії «Пропущений геній», покликаної відзначити людей із різним походженням, які сильно вплинули на наш світ[24].
Central Square Theatre[en] замовив п'єсу «Жінки, які картографували зорі» (англ.The Women Who Mapped The Stars) у межах серії «Brit D'Arbeloff Women in Science Production». П'єсу написав Джойс Ван Дайк, і її поставили у Nora Theatre Company. Серед іншого, п'єса оповідала історію Лівітт[51].
↑Malatesta, Kerri (13 квітня 2010). Delta Cephei. American Association of Variable Star Observers. Процитовано 1 січня 2020.
↑Madore, Barry F.; Rigby, Jane; Freedman, Wendy L.; Persson, S. E.; Sturch, Laura; Mager, Violet (2009). The Cepheid Period–Luminosity Relation (The Leavitt Law) at Mid-Infrared Wavelengths. III. Cepheids in NGC 6822. The Astrophysical Journal. 693 (1): 936—939. arXiv:0812.0186. Bibcode:2009ApJ...693..936M. doi:10.1088/0004-637X/693/1/936.
↑Ventrudo, Brian (19 листопада 2009). Mile Markers to the Galaxies. One-Minute Astronomer. Архів оригіналу за 9 листопада 2010. Процитовано 1 січня 2020.
↑Schmadel, Lutz (2003). Dictionary of Minor Planet Names, Volume 1. Springer Science & Business Media. с. 461. ISBN9783540002383.