• vom 02.03.2012, 12:00 Uhr

Forschung

Update: 02.03.2012, 14:35 Uhr

Astronomie

Zollstock für das Universum




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Von Christian Pinter

  • Himmelskunde in Frauenhand: Vor 100 Jahren fand Henrietta Leavitt jenes Maßband, mit dem Astronomen später den Abgrund zwischen den Galaxien ausloteten.

Die Kleine Magellansche Wolke umfasst hunderte Millionen Sterne, darunter etliche "Cepheiden", das sind Sterne, die ihren Glanz variieren. Abstand: 200.000 Lichtjahre. - © Schedler

Die Kleine Magellansche Wolke umfasst hunderte Millionen Sterne, darunter etliche "Cepheiden", das sind Sterne, die ihren Glanz variieren. Abstand: 200.000 Lichtjahre. © Schedler

Lange Zeit fehlten Frauen in der Astronomiegeschichte. Die ganz wenigen Ausnahmen erhielten nur deshalb Zutritt zu den Sternwarten, weil sie die Töchter, Ehefrauen oder Schwestern berühmter Himmelskundler waren. Doch im ausklingenden 19. Jahrhundert beginnt sich das Berufsbild der Astronomen zu wandeln. Anstatt Nacht für Nacht ein Sternchen ums andere mit dem Fernrohr anzuvisieren, montieren die Männer nun immer häufiger Fotoplatten ans hintere Ende des Teleskops. Einmal entwickelt, lassen sich die Aufnahmen am Tag auswerten.


Das allererste Bild eines Sterns gelang 1850 am Harvard College Observatory in Cambridge, Massachusetts. 1877 übernimmt der US-Astronom Edward Pickering die Leitung dieser Sternwarte. Eine neue Außenstelle im peruanischen Arequipa soll das südliche Himmelszelt ablichten - und zwar mit einem 60 cm weiten Teleskop, das 10.000 mal mehr Licht einsammelt als das menschliche Auge. Mit Fotoplatten bestückt, erfasst die Riesenkamera während der zwei bis fünf Stunden dauernden Belichtungen selbst äußerst zarte Lichteindrücke. So werden Abertausende von zuvor völlig unbekannten Sternchen sichtbar.

Himmelsfotografie
In Cambridge soll dann die Position möglichst vieler Pünktchen auf den Fotoplatten vermessen und in Himmelskoordinaten umgerechnet werden. Zudem will man aus ihrem Schwärzungsgrad die jeweilige Sternhelligkeit ableiten. Für derart mühsame Routinejobs sucht Direktor Pickering mehrere verlässliche, aber billige Arbeitskräfte. 1881 heuert er hierfür seine aus Schottland stammende Haushälterin Williamina Fleming an, eine junge, vom Ehemann verlassene Mutter. Weitere Damen gesellen sich hinzu, darunter Antonia Maury, Annie Jump Cannon und Henrietta Leavitt.

Erst die Himmelsfotografie öffnet Frauen also den Weg in die Astronomie - fast vier Jahrzehnte, bevor sie sich in den USA das Wahlrecht erkämpfen. Astronomische Rechnerinnen arbeiten bald auch im australischen Melbourne, im argentinischen Cordoba, am südafrikanischen Kap der Guten Hoffnung, in Paris und in Kiel.

Henrietta Leavitt wurde am 4. Juli 1868 in Lancaster, Massachusetts, geboren. Ihr Vater, ein Pastor, befasste sich mit Astronomie und legte großen Wert auf Allgemeinbildung. Als ältestes der sechs Leavitt-Kinder hat Henrietta mehrere europäische Sprachen gelernt, Latein und Altgriechisch inklusive. Sie widmet sich aber auch der Philosophie, der Mathematik, der Physik und der Himmelskunde.

1893 beginnt sie am Harvard-Observatorium zu arbeiten; zwei Jahre lang ohne Sold, dann für 25 Cent pro Stunde. Die besser bezahlten männlichen Kollegen nennen sie und ihre Kolleginnen manchmal verächtlich "Pickerings Harem". Die Frauen selbst verstehen sich als vollwertige As-tronominnen, auch wenn sie bloß am Schreibtisch werken dürfen.

Henrietta mustert die abgebildeten Sternpünktchen mit großer Geduld. Die beweist allerdings auch Direktor Pickering, denn Miss Leavitt erscheint mitunter monate-, ja jahrelang nicht zum Dienst. Sie reist durch Europa, pflegt Verwandte oder nimmt sich wegen eigener, offenbar sehr erschöpfender Krankheiten lange Auszeiten.

Ans Observatorium zurückgekehrt, soll Henrietta neue "Veränderliche" auf den Fotoplatten entdecken. So nennen Astronomen Sterne, die ihren Glanz variieren. Als besonderes Eldorado erweisen sich hier die Große und die Kleine Magellansche Wolke, benannt nach dem Weltumsegler Ferdinand Magellan. Die peruanische Teleskopkamera löst jedes der beiden südlichen Nebelgebilde in ein wahres Meer von Sternen auf. Henrietta durchmustert Plattenstapel aus den Jahren 1893 bis 1906. Die Schwärzungen vergleichend, macht sie tatsächlich 1777 Sterne aus, die ihre Helligkeit periodisch ändern. Die meisten zeigen das charakteristische Lichtspiel der sogenannten "Cepheiden".

Helligkeitsvariationen
Diese Untergruppe der Veränderlichen zeichnet sich durch einen sehr regelmäßigen Lichtwechsel aus. Dem auffallend raschen Helligkeitsanstieg folgt ein gemächliches Abklingen. Die beiden ersten Vertreter dieser Klasse gingen im englischen York ins Netz. Im September 1784 bemerkte dort Edward Pigott leichte Helligkeitsvariationen beim Stern Eta Aquilae im Sternbild Adler. Sein Freund und Nachbar John Good-ricke, seit einer Scharlacherkrankung taub, stieß am 23. Oktober des gleichen Jahres auf ähnlichen Wechselganz beim Delta Cephei im Kepheus: Der wurde alle 129 Stunden doppelt so hell wie sonst und schenkte der ganzen Sternenklasse schließlich seinen Namen. Goodricke beobachtete Delta Cephei in mehr als hundert klaren Nächten. Dann starb er, erst 21 Jahre alt, an einer Lungenentzündung.

Auch die Liste von Henriettas puritanischen Vorfahren reicht bis in die Grafschaft Yorkshire zurück. Und sie wird später ebenfalls das Gehör verlieren. Zunächst gelingt es ihr aber bei 16 fotografierten Cepheiden, die Lichtwechselperioden zu bestimmen. Sie liegen, je nach Stern, zwischen 30 Stunden und 127 Tagen. Dabei fällt ihr auf: "Die helleren Cepheiden haben die längeren Perioden". Diese bemerkenswerte Beziehung hält sie 1908 in den Annalen des Harvard Observatoriums fest. Der Fund bleibt ohne wirkliche Resonanz. Im März 1912 reicht sie weitere Veränderliche in der Kleinen Magellanschen Wolke nach. Auch sie folgen der genannten Regel. Diesmal lässt Pickering den Aufsatz unter seinem Namen drucken, "vorbereitet von Fräulein Leavitt".

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Astronomie, Extra

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Dokument erstellt am 2012-03-01 18:33:29
Letzte Änderung am 2012-03-02 14:35:34



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