Harvard Gözlemevi’nden kayıp radyo konuşmaları: Evrenin kimyasal parmak izini ve yıldızların bilimini keşfeden, tüm büyük bilim insanlarına ilham veren Cecilia Payne

“Ortak bir kimya ve ortak bir fizik evrenin içinden geçer.”

Karmaşık şiiri “Daha Çok Sevilen Biri”nde W.H. Auden der ki: “Nasıl yanan yıldızlardan hoşlanabiliriz / Bir tutkuyla geri dönemediğimiz?” Bu çok uzun yıllardır cevabı aranan bir sorudur- tarafsız bir evrende hissetmenin insan kırılganlığımızla nasıl yaşayacağımız. Ancak tutkularımız, hissettiğimiz her şey ve olduğumuz her şeyle birlikte en temel anlamıyla yıldızlara aittir. “Biz yıldızlardan var olmuşuz. Evrenin kendisini tanımasının bir yoluyuz,” diyor Carl Sagan ikonik dizisi Evren’de. Öyle şiirsel ve derin bir bilimsel ifade ile hayal gücünü daha fazla zorlamış, daha çok hastalığa yakalanmış ve bilim tarihindeki herhangi bir duyguya göre kozmik merak uyandıran insanların evrenini anlatan bir dizidir. Aynı zamanda İngiliz-Amerikalı astronom ve astrofizikçi Cecilia Payne – Gaposchkin’nın (10 Mayıs 1900- 7 Aralık 1979) temel çalışmaları olmadan Sagan’ın ele alamamayacağı bir ifadedir.

Cecilia Payne-Gaposchkin, 1925 yılında 215 sayfalık Harvard doktora tezi ile Radcliffe-Harvard’da astronomide doktora derecesine sahip olan ilk kişi olmuştur. Yıldızların kimyasal bileşimini keşfetti – kozmosu var eden “şeyler”, ki bu da bilim insanlarının ve bizim de kendimizce “şeyler” olarak adlandırdığımız “kendilerinin adıdır.” Bu olağanüstü bir şeydi – evreni ve kendimizi anlamada dönüm noktası oldu.

Kasım 1925’in başlarında, Harvard Üniversitesi Gözlemevi, astronomi ile ilgili bir dizi radyo konuşmasının ilk bölümünü yayınladı. Gelecek on bir hafta boyunca her salı ve perşembe, Harvard gökbilimcileri, Boston’daki Edison Elektrik Aydınlatma Şirketi WEEI’nin yayın aracını alacak ve kuyruklu yıldızlardan, göktaşlarından, yıldızlardan ve yıldızların evrimine, dünyanın ötesindeki hayata dair her şey hakkında kısa ve şaşırtıcı derecede şiirsel konferanslar vereceklerdi. Daha önce hiç böyle bir şey yapılmamıştı – dünyanın ilk popüler halk yayın dizisi ve basılmış kayıtlardı. Yıldızların Evreni: Harvard Üniversitesi Rasathanesi’nden Radyo Konuşmaları (halk kütüphanesi) dünyanın ilk radyo transkript basımı oldu.

Aralık 1925’in ortalarında, devrim niteliğindeki doktora tezini henüz tamamlayan 25 yaşındaki Payne, dördüncü konuşmayı “Yıldızlar Neyden Oluşur” başlıklı dizide yaptı.

Pluto’nun keşfedilmesinden beş yıl önce ve Edwin Hubble’ın Harvard Üniversitesi Gözlemevi direktörü Harlow Shapley’in uzun zamandır yaşadığı ısrarının reddedilmesinden bir yıl önce, ev galaksimizin kozmosun tümüyle bir başka galaksiye ait olması gereken yıldızları belirleyerek, Andromeda’nın evrenin doğası ve büyüklüğü hakkındaki önceki fikirlerin radikal bir revizyonu olduğunu ısrarla reddetti. Payne dinleyicilerini kozmik mahallemize ve ötesine, bilinmeyen kozmik bilinmeyene götürür:

Bu gece güneş sisteminin sınırlarının çok ötesine gidiyoruz, çünkü bu konuşma özellikle yıldızların evreni ile ilgili… Bu güneş sistemi, dünyevi standartlara göre ölçülen, (çünkü en uzak olan Neptün’ün yörüngesidir) en uzak olarak bilinen gezegen, yaklaşık altı bin milyon mil uzaklıktadır. Dakikada on bir milyon mil hızında yolculuk yapan ışığın bile, bu alanı geçmesi yaklaşık sekiz saat sürüyor. Ama aysız bir geceye gidelim. Tepegöz yıldız olarak adlandırdığımız binlerce parlayan ışık noktasını göreceğiz. Işık, güneş sistemini geçmek için günün üçte birini alsa da Samanyolu’ndan bize ulaşan ışık beş bin yıldan fazla sürebilirdi.

Öncü astronom Maria Mitchell’in tutkusunu “Yıldızları hayatınızın içine alın ve böylece önemsiz şeyleri umursamayacaksınız” sözleri yansıtır ve Mitchell Harvard Üniversitesi Gözlemevi’nde kadınların önünü açan Vassar öğrencilerine söyler. Payne:

Düşüncelerimizi yıldızların dünyasına yönlendirdiğimizde, güneş sistemi artık tanınmaz hale gelir. Bunu sadece fark ederiz çünkü içinde yaşıyoruz. Yıldızlar hakkında düşünmeye başlayana kadar, gezegenlerin sisteminin boyutunu ve anlaşılırlığını aşmakla yükümlüyüz.

Yıldız çekirdeğinin ve nükleer reaksiyonların varlığına ilişkin sadece temel farkındalığın olduğu bir çağda yazarken, eski gizemli arkadaşlarımızı göz önüne alır:

Yıldızların parıldayan ışığına baktığımızda, gerçekte ne olduklarını görselleştirmek için tüm hayal gücümüzü kullanmaya ihtiyacımız vardır. Bu ışık noktalarının her biri aslında Güneş’ten çok daha büyük olan büyük bir kütledir. Her biri parlıyor çünkü sıcak – hatta o kadar sıcak ki kendi ışığıyla parlıyor. Ve her biri muazzam miktarlarda uzaya ışık ve ısı veriyor. Milyonlarca parlak yıldız, saniyede yüz milyonlarca ışık veriyor.

[…]

Gece gökyüzüne baktığınızda, akıl almayacak derecede büyük miktarlarda maddeye bakıyorsunuz ve bu yüzden yıldızların yaptığı şeyler hakkında konuştuğumda size Evrenin Kimyası hakkında da ne bildiğimizi anlatıyorum.

Payne, sorunun özünü inceler: Yaşadığımız dünyanın neyden “oluştuğunu” sorduğumuzda, maddeleri düşünerek cevap veririz – toprak, kaya, su ve tahta – ve sonra her malzemeyi atomlarına göre daha fazla ayrıştırırız. Ancak atomların, fiziksel olarak doğrudan bir yıldızdan, bir avuç toprağın alabileceği şekli alabilmesi mümkün olmadığından, bilim adamları yıldızın “başka şeylerinin” başka bir yönünü analiz edebilirler: Işık. Newton’un Spectrum kelimesini ilk kullanmasından üç yüzyıl sonra – “görünümün” Latincesi – güneş ışığı bir cam prizmaya dağıldığında görülen güzel gökkuşağı grubunu tanımlayarak spektrografi bilimini ortaya çıkaran Payne, yıldız ışığı çalışmasını şöyle açıklar:

[Yıldızlar] bütün ışığı uzaya veriyorlar ve biz bu ışığı Dünya’ya çarparken yakalayıp inceleyebiliyoruz. Temel anlamda, bir zamanlar toprağın Dünya’nın bir parçası olduğu gibi ışık da yıldızların bir parçasıydı. Işık bir enerji şeklidir ve onu parlatan, devam ettiren ve hayatta kalmasını sağlayan yıldızın enerjisidir. Bir yıldız kelimenin tam anlamıyla kendi ışığında yaşar.

Işığın analiz edilmesi, hangi yıldızlardan oluştuğunu ayırt etmeyi mümkün kılar çünkü gaz halindeki madde belirli dalga boylarındaki ışığı yayar, her atom farklı bir dalga boyu kümesini işgal eder ve böylece ışığı bir prizmanın içinden geçtiğinde renk tayfı boyunca farklı bir noktada ortaya çıkar. Payne bu yöntemin, yıldızların etrafımızdaki tüm yıldızlardan onbinlerce santigrat dereceye ulaşan sıcaklıklarla dünyadakilerden önemli ölçüde farklı olmasına rağmen, etrafımızda bulunan ve kendiliğinden oluşan öğelerden oluştuğunu ortaya koydu. Atomun yapısının maddenin bu ortaklığına nasıl etki ettiğini açıklayan fizik için gerekli bir sapmadan sonra Payne, ünü ve derin duyguları ile Sagan’ın yarım yüzyıldan sonra popüler olacağı sonucuna varıyor:

Güneş’in spektrumunda, bir demir atomunun verdiği iki bin rengin tümünü seçebiliriz. Laboratuardaki elektrik yayında ısıtılan bir demir parçası tarafından ortaya çıkacak renklerle tamamen aynıdırlar. Ortak bir kimya ve ortak bir fizik, evrenin içinden geçer.

[…]

Size anlattığım hikaye, geniş etkileri olan bir hikayedir. Sadece evrenin altında ortak bir fizik ve kimyanın olduğunu vurgulamakla kalmıyor, aynı zamanda maddenin kararlılığının temel probleminin çalışılması için bir temel sunuyor. [Bu], tüm yıldızların aynı bileşime sahip olduğunu, farklı öğelerin göreceli miktarının bir şekilde sabit olduğunu ve evrende bazı temel öneme sahip olduklarını gösterir.

Bu, evrenin evrimi hakkında tamamen yeni teorilere yol açacak devrimci bir fikirdi. Payne hayatının geri kalanını bu gizemleri aydınlatmaya adayarak Harvard departmanına başkanlık eden ilk kadın olacaktı. Ancak bu onur onun için çok az şey ifade ediyordu – ünlülerin “yıldızların ışığında küçük şeyler olduğunu” iddia eden Maria Mitchell’le birlikte kaldı. Doktora tezinden altı yıl sonra, Payne kendisinin kısa bir şiiriyle, iz bırakan kariyerini yöneten bilimsel müziğini sonlandırdı – tüm büyük bilim insanlarını bir şeyler yapmaya zorlayan evrensel motivasyon kuvvetinin güzel bir ifadesidir bu.

Üçüncü yıllık zamanda, astrofizikçi Natalie Batalha 4.000’den fazla gezegenötesi keşfetmekten sorumlu NASA’nın Kepler misyonu proje bilim insanıydı, başka bir galaksinin kavramı bir şok iken Payne zamanında düşünülemez yepyeni dünyaların keşfedildiğini söyler. Payne’nin şiirinde, Payne’i Sagan’a kendi işine ve insanların dünyaya getirip sordukları en büyük sorulara cevap bulmak için uzaya ve zamana uzanan hoş bir arabuluculuğu bulabilirsiniz:

ARAŞTIRMA

Cecilia Payne

Ey Evren, Ey Sevgili,
Kendimi sana verdim
Altın için değil
Şan için değil
Sadece aşk için.

Çocuklarımız ölümsüzdür.
Ben anneyim
Aşkımızın meyveleri
Mütevazı bir anne imajını taşıyacak

Ve ayrıca gururlu bir babanın.
Danae gibi
Onu parlayan yıldızların akışında gördüm

Alkmena gibi
Uzun, uzun süre onun korkunç kucağında yattım.

Oğulları, gökyüzünde dolaşıyor;
Çocuklarım topuklarıyla oynuyorlar.

Kaynak: Brainpickings
Çeviren: tabutmag