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ヘンリエッタ・スワン・リービット（/ ˈlɛvɪt / 、1868年7月4日 - 1921年12月12日）はアメリカの天文学者。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]広大な天文学的距離を効果的に測定する方法を発見したことで、宇宙の規模と性質についての理解に変化が生じた。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
ラドクリフ大学を卒業した彼女は、ハーバード大学天文台で人間計算機として働き、写真乾板を測定して星の位置と明るさをカタログ化する任務を負っていた。この仕事を通して、彼女はケフェイド変光星の光度と周期の関係を発見した。リービットの発見は、天文学者に他の銀河までの距離を測定するための最初の標準光源を提供した。[ 7 ] [ 8 ]
リービットがケフェイド変光星の周期と光度の関係（リービットの法則と呼ばれることもある）を発見する以前は、天文学者が恒星までの距離を測定するために利用できる唯一の手法は恒星視差に基づくものでした。このような手法は、数百光年までの距離を測定するのにしか使用できません。リービットの偉大な洞察は、誰も小マゼラン雲までの距離を知らなかったものの、そのすべての星は地球からほぼ同じ距離にあるはずだという点でした。したがって、彼女が小マゼラン雲で発見した、特定の変光星（ケフェイド）の周期と見かけの明るさの関係は、それらの絶対的な明るさの関係を反映していました。視差によって同じ種類の近くの星までの距離を測定することで較正されると、彼女の発見ははるかに広範囲を測定できる測定基準となりました。[ 9 ]
リービットの死後、エドウィン・ハッブルはアンドロメダ星雲を含むいくつかの星雲でケフェイド変光星を発見し、リービットの法則を用いて、それらの距離が天の川銀河の一部であるには遠すぎるため、独立した銀河であると計算した。これにより、宇宙の大きさに関する天文学の大論争に終止符が打たれた。ハッブルは後に、リービットの法則と銀河の赤方偏移を用いて、宇宙が膨張していることを確立した（ハッブルの法則を参照）。[ 10 ]
ヘンリエッタ・スワン・リービットは、マサチューセッツ州ランカスターで、ヘンリエッタ・スワン・ケンドリックと会衆派教会の牧師ジョージ・ロスウェル・リービットの娘として生まれた。[ 11 ]彼女は、17世紀初頭にマサチューセッツ湾植民地に入植したイギリスのピューリタンの仕立て屋、執事ジョン・リービットの子孫である。 [ 12 ] (初期のマサチューセッツの記録では、一家の姓は「Levett」と綴られていた。) ヘンリエッタ・リービットは生涯を通じて敬虔な信仰を持ち、教会に献身し続けた。[ 13 ]
リービットはオーバリン大学に2年間在籍した後、ハーバード大学の女子大学教育協会（後のラドクリフ大学）に編入し、1892年に学士号を取得した。[ 5 ]オーバリン大学とハーバード大学で、リービットは古典ギリシャ語、美術、哲学、解析幾何学、微積分など幅広いカリキュラムを学んだ。[ 14 ]大学4年次には天文学の授業を受講し、A-の成績を収めた。[ 6 ] : 27
リービットはまた、ハーバード大学天文台の「計算手」の一人としてボランティア助手として働き始めた。[ 15 ] 1902年、彼女は天文台の所長エドワード・チャールズ・ピッカリングに雇われ、天文台の写真乾板コレクションに写っている星の明るさを測定してカタログ化することになっていた。（ピッカリングの時代、HCOの女性は望遠鏡を操作することは許されておらず、[ 16 ]代わりに写真乾板の科学データをチェックしていた。）[ 14 ] [ 17 ] [ 18 ]
1893年、リービットはハーバード大学天文台での勤務により天文学の大学院学位取得に必要な単位を取得しましたが、慢性疾患のため学位を取得することはありませんでした。[ 19 ] 1898年、彼女はハーバード大学の職員となりました。リービットは天文台を離れ、2度ヨーロッパへ旅行し、ウィスコンシン州のベロイト大学で美術助手として勤務しました。この頃、彼女は進行性の難聴を引き起こす病気にかかりました。 [ 20 ] [ 21 ]リービットは徐々に耳が聞こえなくなりました。[ 6 ]： 28、31、44
リービットは1903年にハーバード大学天文台に戻った。リービットは経済的に自立していたため、ピッカリングは当初彼女に給料を支払う必要がなかった。その後、彼女は仕事に対して時給0.30ドル（2025年換算で10.75ドル相当）[ 6 ] : 32、週給はわずか10.50ドル（2025年換算で376.25ドル相当）を受け取った。彼女は「勤勉で真面目な性格で、軽薄なことにはほとんど興味がなく、家族、教会、そして仕事に献身的に尽くした」と伝えられている。[ 4 ]ハーバード大学天文台では、リービットは同じく聴覚障害のあるアニー・ジャンプ・キャノンと共に働いた。[ 22 ]
ピッカリングはリービットに、ペルーのアレキパにあるハーバード天文台のボーデン観測所のブルース・アストログラフで撮影された写真乾板に記録された小マゼラン雲と大マゼラン雲の変光星を研究するよう命じた。彼女は1,777個の変光星を特定した。1908年、リービットは研究結果をハーバード大学天文台の年報に発表し、明るい変光星ほど周期が長いことを指摘した。[ 7 ]
1912年の論文で、リービットは小マゼラン雲にある25個のケフェイド変光星のサンプルについて、周期と明るさの関係を調べた。[ 4 ]この論文はエドワード・ピッカリングによって発表され署名されたが、最初の文には「ミス・リービットによって準備された」と記されている。[ 8 ]リービットは等級と周期の対数のグラフを作成し、彼女自身の言葉によれば、
極大値と極小値に対応する2つの点の系列の間には容易に直線を引くことができ、それによってケフェイド変光星の明るさとその周期の間には単純な関係があることが示される。[ 8 ]
リービットは、小マゼラン雲内のすべてのケフェイド変光星がほぼ同じ距離にあるという単純化された仮定を用い、マゼラン雲までの距離がまだ不明であったため、写真乾板に記録された見かけの明るさから、縮尺係数を除いて、それらの固有の明るさを推測できるとした。彼女は、いくつかのケフェイド変光星の視差が測定されることを期待していた。これはすぐに実現し、[ 9 ]周期-光度スケールを較正することができた。[ 8 ]この推論により、リービットは、周期の対数が星の平均固有光度（星が可視スペクトルで放射するパワーの量）の対数と線形関係にあることを確立することができた。[ 24 ]
ヘンリエッタは、デルタ・ケフェイが天文学者たちが長年探し求めていた「標準光源」であることを発見した。彼女は小マゼラン雲にある同様の5日周期のケフェイド変光星が、デルタ・ケフェイの約1万分の1の明るさであることを発見した。逆二乗法則を用いて、小マゼラン雲はデルタ・ケフェイの100倍の距離にあると計算し、こうして別の銀河までの距離を計算する方法を発見したのである。
リービットはまた、写真測定用のハーバード標準を開発し、改良を続けた。これは、17等級以上の星を明るさ順に並べる対数スケールである。彼女は当初、13台の望遠鏡から得られた299枚の乾板を分析してこのスケールを作成し、1913年に国際写真等級委員会に承認された。 [ 25 ]
1913年、リービットは、おおぐま座の再発新星T Pyxidisを発見した。これは、1890年、1902年、1920年、1944年、1967年、2011年に噴火が観測された、空で最も頻繁に発生する再発新星の1つである。[ 26 ]
リービットは、ファイ・ベータ・カッパ、アメリカ大学女性協会、アメリカ天文学・天体物理学会、アメリカ科学振興協会の会員であり、アメリカ変光星観測者協会の名誉会員でもあった。1921年、ハーロー・シャプレーが天文台長に就任すると、リービットは恒星測光部門の責任者に任命された。同年、彼女は癌で亡くなった。[ 6 ]： 89
科学ライターのジェレミー・バーンスタインによれば、「変光星は何年も前から関心を集めていたが、ピッカリングがそれらの乾板を研究していたとき、彼女が天文学を最終的に変えるような重要な発見をするとは思っていなかっただろう」[ 27 ]。現在「リービットの法則」として知られるケフェイド変光星の周期と光度の関係により、これらの星は天文学における最初の「標準光源」となり、恒星視差観測では役に立たないほど遠い星までの距離を科学者が計算できるようになった。リービットが結果を報告してから1年後、エイナール・ヘルツシュプルングは天の川銀河にあるいくつかのケフェイド変光星までの距離を決定した。この較正により、どのケフェイド変光星までの距離も正確に決定できるようになった。[ 9 ]
ケフェイド変光星はその後すぐにアンドロメダ銀河などの他の銀河でも発見され（特に1923～24年にエドウィン・ハッブルによって発見された）、渦巻星雲が天の川銀河のはるか外側に位置する独立した銀河であることを示す重要な証拠となった。こうして、リービットの発見は人類の宇宙観を永遠に変えることになり、ハーロー・シャプレーが「大論争」において太陽を銀河の中心から移動させ、エドウィン・ハッブルが天の川銀河を宇宙の中心から移動させるきっかけとなったのである。
リービットが銀河間スケールで距離を正確に測定する方法を発見したことは、現代天文学における宇宙の構造とスケールの理解への道を開いた。[ 4 ]宇宙が膨張していることを確立したアメリカの天文学者エドウィン・ハッブルの業績も、リービットの画期的な研究によって可能になった。
ハッブルはしばしば、リービットは彼女の業績に対してノーベル賞に値すると述べていた。[ 28 ]スウェーデン科学アカデミー会員の数学者ゴスタ・ミッタッグ＝レフラーは、 1924年に彼女をノーベル賞に推薦しようとしたが、彼女が3年前に癌で亡くなっていたことを知った。[ 5 ] [ 6 ]： 118（ノーベル賞は死後に授与されることはない。）
ケフェイド変光星によって、天文学者は約6000万光年までの距離を測定できます。スブラマニヤン・チャンドラセカールによって計算された白色矮星の理論上の最大質量を使用することで、さらに大きな距離を測定できるようになりました。[ 29 ] [ 30 ]
リービットのハーバード大学での科学研究は、病気や家庭の事情でしばしば中断された。胃がんによる53歳での早すぎる死[ 31 ]は、彼女の科学的業績を超えた理由から、同僚たちにとって悲劇とみなされた。同僚のソロン・I・ベイリーは、リービットの追悼文の中で、「彼女は、他人の持つ価値ある愛すべきものすべてを評価する幸福で喜びに満ちた能力を持ち、太陽の光に満ちた性質を持っていたため、彼女にとって人生のすべてが美しく、意味に満ちたものとなった」と記している[ 6 ]： 28
彼女はマサチューセッツ州ケンブリッジのケンブリッジ墓地にあるリービット家の墓地に埋葬された。ジョージ・ジョンソンはリービットの伝記の中で、「なだらかな丘の頂上に、背の高い六角形の記念碑が建っており、その上には大理石の台座に載せられた地球儀が置かれている。彼女の叔父エラスムス・ダーウィン・リービットとその家族も、他のリービット家の者たちと共にそこに埋葬されている」と記している。記念碑の片側には、ヘンリエッタと彼女の二人の兄弟、ミラとロスウェルを記念する銘板が取り付けられている。近くにはヘンリーとウィリアム・ジェームズの墓がある。[ 6 ]： 90
アンナ・フォン・メルテンスは、書籍を基盤とした芸術作品『Attention Is Discovery: The Life and Legacy of Henrietta Leavitt』をデザインした。この本には、フォン・メルテンスによるリービットの作品の芸術的解釈と、リービットや彼女のハーバード大学の同僚コンピューター研究員たちの作品の写真や説明が織り込まれている。[ 35 ]
ジョージ・ジョンソンは2005年に伝記『ミス・リービットの星々』を執筆し、リービットの物語を通して科学における女性の進歩の成功を紹介した。[ 36 ]
ロバート・バーリーは、若い読者向けに2013年に伝記『Look Up!: Henrietta Leavitt, Pioneering Woman Astronomer』を執筆した。これは4歳から8歳向けに書かれている。[ 37 ]
ニール・ドグラース・タイソンの『コスモス：時空の旅』の第8話「太陽の姉妹」では、リービットが取り上げられ、彼女のハーバード大学のコンピュータ研究室の仲間にも焦点が当てられている。[ 38 ]
ローレン・ガンダーソンは2015年に戯曲『サイレント・スカイ』を執筆し、リービットがハーバード大学に合格してから亡くなるまでの道のりを描いた。[ 39 ]
テオ・ストラッセルは、ヘンリエッタ・リービットをはじめとする同時代の科学者たちの人生を描いた不条理劇『The Troubling Things We Do』を書いた。 [ 40 ]
ダヴァ・ソベルの著書『ガラスの宇宙』は、ハーバード大学天文台で撮影された星の画像を分析する女性たちの活動を記録している。[ 41 ]
BBCは、多様なバックグラウンドを持ち、世界に大きな影響を与えた人々を称えるために企画された「見過ごされた天才」シリーズにリービットを含めた。 [ 16 ]
セントラルスクエア劇場は、ブリット・ダルベロフ女性科学者制作シリーズの一環として、ジョイス・ヴァン・ダイク作の戯曲『星を地図に描いた女性たち』をノーラ劇場カンパニーに委嘱し、上演した。この戯曲には、リービットの物語などが取り上げられている。[ 42 ]
詩人のジェシー・ランドールは、女性科学者についての詩集『最も抵抗の道』の中で、リービットへの賛辞を2025年に発表した。[ 43 ]
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