Jocelyn Bell Burnell: zvijezda među pulsarima

Jocelyn Bell Burnell je britanska astronomkinja koji je otkrila pulsare.

Bila je diplomirana studentica Univerziteta Cambridge, imala samo 24 godine, tragajući za kvazarima 1967. kada je primijetila neobičan zvjezdani radiosignal – brzi niz impulsa koji se ponavlja svakih 1,337 sekundi. Ovaj međuzvjezdani svjetionik nije stvorio čovjek, pa je u zabavi izvor impulsa dobio nadimak LGM, za male zelene ljude – little green men. U sljedećih nekoliko mjeseci, Bell je pronašla još tri izvora radijskih impulsa pomnim ispitivanjem. Oni su predstavljali novu klasu nebeskih objekata – pulsare – koje su astronomi na kraju povezali sa supergustom materijom u završnoj fazi evolucije masivnih zvijezda. Do danas je identificirano još stotine pulsara.

Rođena je u Belfastu (tačnije, u Lurganu, 30 km od Belfasta), Sjeverna Irska, 15. jula 1943. godine. Odrasla je u Lurganu i pohađala pripremni odjel koledža Lurgan od 1948. do 1956. U to su vrijeme dječaci mogli učiti tehničke predmete, ali se od djevojčica očekivalo da uče predmete kao što su kuhanje, vez i krpanje. Bell Burnell je mogla izučavati nauku tek nakon što su njezini roditelji i drugi osporili ovu segregacionu i ponižavajuću politiku škole.

Diplomu Bachelora fizike je stekla na Univerzitetu Glasgow, a potom je otišla na Master na Cambridge. Na Cambridgeu je 1967. radila s Antonyjem Hewishom i drugima na konstrukciji Interplanetary Scintillation Array nedaleko od Cambridgea, radioteleskopa veličine 57 teniskih igrališta, koji će služiti za proučavanje kvazara, objekata koji su u to doba tek otkriveni.

Jednog dana, tačnije 29. novembra 1967. godine dok je pregledavala ispise svojih eksperimenata praćenja kvazara, otkrila je niz izuzetno pravilnih radio pulseva. Zbunjena, konsultovala se sa Antonyjem Hewishom, a njihov tim proveo je sljedeće mjesece eliminirajući moguće izvore pulseva, koje su u šali nazvali LGM (od Little Green Men) što je referenca na daleku, ali uvijek popularnu tezu da ovi signali predstavljaju pokušaje komunikacije vanzemaljske inteligencije.

Nakon praćenja impulsa korištenjem osjetljivije opreme, tim je otkrio nekoliko pravilnijih uzoraka radiovalova i utvrdio da oni zapravo potječu od brzo rotirajućih neutronskih zvijezda, koje su kasnije nazvane pulsari. Ovaj prvi otkriven ponio je kriptičan naziv PSR B1919+21. Inače dužina tih ispisa signala je oko 4 kilometra papira.

Nakon ovog otkrića, otkriveno je preko 3000 pulsara, a nedavno su, 2023. godine, pulsari pomogli i u detektovanju gravitacionih talasa u NANOGrav kolaboraciji, kada je otkriveno da se ovaj fenomen dešava često i čini da se naš svemir “mreška” u gravitacionim talasima.

Upravo je slika-snimka impulsa tog pulsara PSR B1919+21 postala naslovnica albuma Unknown Pleasures grupe Joy Division iz 1979.

Pulsari su izuzetno mali objekti, imaju oko desetak kilometara u promjeru, i vrlo su gusti jer nastaju kada zvijezde određene veličine katastrofalno eksplodiraju. Kad biste stanovništvo zemaljske kugle stavili u naprstak za šivanje, težio bi jednako kao da je pun pulsarskog materijala.

Pulsari su vidljivi jer emituju snop radiovalova, djeluju pomalo poput svjetionika, a kada taj snop osvijetli radioteleskop, hvatate vrlo precizan puls – poput ‘sata’. Zato se pulsari mogu koristiti kao astroizički metronomi – mjerači vremena.

Nobelovu nagradu za fiziku 1974. godine dobili su Antony Hewish i Martin Ryle za otkriće pulsara. Nekoliko istaknutih naučnika je protestvovalo je zbog izostavljanja Bell Burnell, iako je ona tvrdila da je nagrada dodijeljena na odgovarajući način s obzirom na njezin studentski status u vrijeme otkrića. Ipak, ona je bila ta koja je dobrim dijelom pomagala u izgradnji teleskopa, ona je bila ta koja je primijetila signal i ona je bila ta koja je primijetila da signal ima značaja.

Međutim, ovo je samo ili njena skromnost ili diplomatski odgovor. Naime, Jack Kilby je dobio Nobelovu nagradu iz fizike za svoj rad na mikročipu, kada je tek bio Master elektrotehnike.

U kasnijim godinama, iznijela je mišljenje: “Činjenica da sam bila diplomirani student i žena, zajedno, degradirala je moj status u smislu primanja Nobelove nagrade”.

Ovo nije prvi put da je zbog svog spola i roda Jocelyn bila diskriminirana. Prema Ronu Dreveru — škotskom naučniku koji je bio uključen u glavne opservacije LIGO (i dobio bi Nobelovu nagradu vjerovatno, da nije preminuo) i koji je služio kao savjetnik mladoj Jocelyn na dodiplomskom studiju u Glasgowu — uskraćeno joj je zaposlenje u najistaknutijem radioastronomskom centru u Engleskoj sredinom 1960-ih zbog spola. Levin kaže:

“Nisu je htjeli prihvatiti, a priča je bila da je to zato što je bila žena. Ali to nije službeno, vidite. Tako da je bila jako razočarana.” Drever je dodao kako je za Jocely Cambridge bukvalno bio drugi izbor, second best.

Bell Burnell proglašena je zapovjednicom Reda Britanskog Carstva (CBE) 1999., a Damom (DBE) 2007. Bell Burnell postala je članica Kraljevskog društva 2003. Također je bila predsjednica Kraljevskog astronomskog društva (2002.– 04) i izabrana je na dvogodišnji mandat predsjednika Instituta za fiziku 2008. Godine 2021. Bell Burnell je dobila Copley medalju.

Godine 2018. dodijeljena joj je Posebna nagrada za napredak u fundamentalnoj fizici, vrijedna tri miliona dolara, za njezino otkriće radio pulsara. Ova nagrada, za razliku od redovne godišnje nagrade, nije ograničena na nedavna otkrića. Bell Burnell je donirala novac od nagrade za finansiranje žena, nedovoljno zastupljenih etničkih manjina i studenata izbjeglica da postanu istraživači fizike.

Bel Burnell je kvekerka, kao i Frederic Sanger i Barbara McClintock. “Moja astronomija i moj kvekerizam odrasli su zajedno i udobni su prijatelji u krevetu.”.

U razgovoru za BBC rekla je: “Smatram da se kvekerizam i istraživačka nauka jako, jako dobro slažu. U kvekerstvu se od vas očekuje da razvijete vlastito razumijevanje boga iz svog iskustva u svijetu. Ne postoji vjerovanje, niti postoji dogma. Postoji razumijevanje, ali ništa tako formalno kao dogma ili vjerovanje, a ta ideja da razvijate vlastito razumijevanje također znači da nastavljate iznova razvijati svoje razumijevanje kako stječete više iskustva, a čini mi se da je to vrlo slično onome što se događa u naučnoj metodi”