Henrietta Swan Leavitt : la femme qui a mesuré l'Univers

Une enfance marquée par la passion des étoiles

Née le 4 juillet 1868 à Lancaster, Massachusetts, Henrietta Swan Leavitt (1868-1921) développe très tôt un intérêt pour l'astronomie. Après des études au Oberlin College et au Radcliffe College (alors appelé Society for the Collegiate Instruction of Women), elle obtient son diplôme en 1892.

Parcours académique et professionnel :

• 1893 : Commence à travailler comme assistante bénévole à l'observatoire du Harvard College
• 1902 : Devient membre permanent du personnel, dans le groupe des "calculatrices de Harvard"
• 1907 : Nommée chef du département de photométrie stellaire

Malgré son salaire modeste (0,30$ de l'heure) et son statut de femme dans un domaine dominé par les hommes, elle consacrera sa vie à l'étude des étoiles variables.

La découverte révolutionnaire des Céphéides

1. L'étude des étoiles variables

Leavitt se concentre sur l'étude des étoiles variables dans les Nuages de Magellan, où elle découvre :

• Plus de 2 400 étoiles variables (la moitié de toutes celles connues à l'époque)
• 1 777 étoiles variables dans le Petit Nuage de Magellan seul
• Une relation claire entre la période et la luminosité des Céphéides

2. La loi période-luminosité (1908-1912)

En 1908, elle publie ses premières observations, puis en 1912, elle formule clairement la relation qui portera plus tard son nom :

• Les Céphéides plus lumineuses ont des périodes plus longues
• Cette relation permet de calculer les distances cosmiques avec une précision inédite
• La formule mathématique : \( M = -2.81 \log P - 1.43 \) (où M est la magnitude absolue et P la période en jours)

Cette découverte, bien que publiée sous le nom de son supérieur Edward Pickering, deviendra la base pour mesurer les distances dans l'Univers.

Impact sur l'astronomie moderne

1. La mesure des distances cosmiques

La loi de Leavitt permet :

• À Harlow Shapley de déterminer la taille de la Voie lactée (1918)
• À Edwin Hubble de prouver l'existence d'autres galaxies (1924) et de mesurer leur distance
• De calculer la constante de Hubble et l'expansion de l'Univers

2. Applications contemporaines

Aujourd'hui encore, la relation période-luminosité est utilisée pour :

• Mesurer les distances jusqu'à 100 millions d'années-lumière
• Calibrer d'autres indicateurs de distance comme les supernovas de type Ia
• Étudier la structure à grande échelle de l'Univers

Reconnaissance tardive et héritage

Malgré l'importance de ses découvertes, Leavitt ne reçut que peu de reconnaissance de son vivant :

• Son salaire resta toujours modeste (moins que celui des hommes à poste équivalent)
• Elle ne fut jamais proposée pour un prix Nobel (alors que ses découvertes en auraient mérité plusieurs)
• Son nom n'apparaît pas dans les premières publications utilisant sa loi

Cependant, son héritage est aujourd'hui reconnu :

• L'astéroïde (5383) Leavitt porte son nom
• Le cratère lunaire Leavitt lui rend hommage
• Le prix Leavitt de l'American Astronomical Society récompense les femmes en astronomie
• Google lui a dédié un Doodle pour son 148e anniversaire (4 juillet 2016)

Vie personnelle et fin de carrière

Malgré une santé fragile (elle perdra l'ouïe au cours de sa carrière), Leavitt continua son travail jusqu'à sa mort :

• 1921 : Décède d'un cancer à l'âge de 53 ans
• Avait catalogué plus de 3 000 étoiles variables au moment de sa mort
• Son dernier article, publié à titre posthume, portait sur les étoiles variables dans l'amas globulaire Ω Centauri

Dans une lettre à son neveu, elle écrivit : "J'ai passé ma vie à essayer de comprendre les étoiles, et je crois que j'ai réussi à leur arracher quelques-uns de leurs secrets."

Sources : Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Publication originale de 1912 (ADS), American Association of Variable Star Observers, American Museum of Natural History, Women in Astronomy (AAS).