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."
Principales contributions d'Henrietta Swan Leavitt
Domaine
Année
Contribution
Impact
Astronomie stellaire
1908
Découverte de 2400 étoiles variables
Doubla le nombre d'étoiles variables connues, base pour les études futures
Cosmologie
1912
Loi période-luminosité des Céphéides
Permit de mesurer les distances cosmiques, fondation de l'échelle des distances extragalactiques
Photométrie
1907-1921
Chef du département de photométrie stellaire
Développa des méthodes standardisées pour mesurer la luminosité stellaire
Catalogage
1904-1921
Catalogue des étoiles variables
Référence standard utilisée pendant des décennies, base du Harvard Variable Star Catalogue