Jocelyn Bell Burnell, nainen, joka löysi pulsarit | Instituto de Astrofísica de Canarias – IAC
Kun Jocelyn Bell Burnell reputti tärkeän kokeen 11-vuotiaana, hän ei osannut odottaa, että hänestä tulisi yksi tähtitieteen merkittävimmistä henkilöistä. Hän ei myöskään odottanut löytävänsä aiemmin tuntematonta tähtilajia, kun hän aloitti väitöskirjatyönsä. Jocelyn Bellin tarina kertoo sattumasta, sinnikkyydestä, ”huijarisyndroomasta” ja ”pienistä vihreistä miehistä”. Hänen uransa kunniaksi tämä tutkija saa oman tähtensä La Palman Paseo de la Ciencia -kadulle. Hän liittyy saaren kunnianosoitukseen Stephen Hawkingin, Alekséi Leonovin, Takaaki Kajitan ja Samuel Tingin kaltaisille merkittäville tiedemiehille.
Jocelyn Bell Burnell on irlantilainen tähtitieteilijä, joka yhdessä Anthony Hewishin kanssa löysi pulsarit: neutronitähdet, jotka lähettävät radioaaltoja säännöllisin väliajoin. Hänen sinnikkyytensä ja vanhempiensa tuki saivat hänet voittamaan esteet ja pyrkimään uralle, jolla ei käytännössä ollut naisia, ja nousemaan yhdeksi Britannian ensimmäisistä fysiikan naisprofessoreista.
Tämä irlantilainen tiedemies syntyi Belfastissa vuonna 1943. Hänen kiinnostuksensa kosmosta kohtaan oli jo varhaisesta iästä lähtien tuntuvaa. Kun hän oli 14-vuotias, hänen isänsä toi kotiin tähtitieteen kirjan (Fred Hoylen Frontiers of Astronomy). ”Vein sen huoneeseeni ja luin sen kokonaan. Hänen isänsä oli myös arkkitehti, ja hän oli ollut vastuussa Armaghin planetaarion, heidän kotinsa lähellä sijaitsevan tähtitieteellisen observatorion, suunnittelusta, joten hän vieraili siellä jatkuvasti. Siellä henkilökunta rohkaisi häntä tutkimaan uteliaisuuttaan tähtitiedettä kohtaan.
Bell Burnell kertoo, että hänen uransa tähtitieteilijänä melkein katkesi kuoppaan, johon hän törmäsi akateemisen uransa alussa. Hän reputti tärkeän kokeen ollessaan 11-vuotias – niin sanotun ”11-plus”-kokeen, joka tehdään peruskoulun viimeisen vuoden oppilaille. Tässä testissä määritettiin, minkä tyyppiseen kouluun oppilaat menisivät, ja Jocelynin tulosten mukaan hänen ei pitänyt seurata ”akateemista” polkua. Tästä huolimatta hänen vanhempansa tukivat ja kannustivat häntä ”akateemisempaan” koulutukseen.
”Kotitaloustiede”
Hän opiskeli ensin koulussa Pohjois-Irlannissa. Siellä hän sai omakohtaisesti kokea, miten epätasa-arvoinen koulutus tuolloin oli: pojat lähetettiin luonnontieteiden laboratorioon, kun taas tytöt lähetettiin ”kotitaloustiedehuoneeseen”, jossa heitä opetettiin kokkaamaan ja ompelemaan. Jocelynin vanhemmat ja muut vanhemmat protestoivat tätä syrjintää vastaan ja onnistuivat saamaan tyttärensä luonnontiedeluokalle. Bell Burnell sai parhaan arvosanan fysiikan ja tähtitieteen loppukokeessa samana vuonna.
Sen jälkeen hän meni The Mount Schooliin, Yorkissa sijaitsevaan kveekarien (Englannissa perustettu uskonnollinen yhteisö) sisäoppilaitokseen ja itsenäiseen tyttökouluun, ja sen jälkeen Glasgow’n yliopistoon Skotlannissa, josta hän valmistui vuonna 1965 erinomaisin arvosanoin. Samana vuonna hän aloitti väitöskirjatyönsä Anthony Hewishin johdolla Cambridgen yliopistossa, jonne hän saapui ”melko sattumalta”. Bell Burnell pelkäsi ”huijarisyndroomaa” ja tunsi, ettei hän ansainnut paikkaansa yliopistossa. Hän uskoi, että ennemmin tai myöhemmin hänet tunnistettaisiin huijariksi, joten hän päätti työskennellä ahkerasti, kunnes hänet erotettaisiin: ”Kun minut erotettaisiin, en tuntisi syyllisyyttä. Tietäisin, että olisin tehnyt parhaani.”
Hänen väitöskirjatyönsä piti aluksi omistaa kvasaareille: tuolloin hiljattain löydetyille sähkömagneettisen energian tähtitieteellisille lähteille. Näiden kohteiden tutkimiseksi tutkija valitsi optisen tähtitieteen sijasta radiotähtitieteen (tuolloin suhteellisen nuori ala). Niinpä hänen valmistumistaan seuraavat kaksi vuotta käytettiin Hewishin suunnitteleman erityisen radioteleskoopin rakentamiseen.
Radioteleskooppi aloitti toimintansa heinäkuussa 1967. Kahden hehtaarin alueelle oli sijoitettu 2 000 vastaanottajaa. Nämä vastaanottivat jatkuvasti signaaleja, jotka tallennettiin. Teleskooppi tuotti neljän päivän välein yli 120 metriä paperia, ja Bell Burnellin tehtävänä oli tulkita tähän valtavaan tietomäärään tallentuneet signaalit.
Signaalit ulkoavaruudesta
Samana vuonna elokuussa teleskooppi rekisteröi outoja signaaleja lähteestä, joka lähetti hyvin lyhyitä energiapurkauksia täsmällisin väliajoin. Juuri ”huijarisyndrooman” vuoksi Jocelyn havaitsi nämä pienet signaalit, koska hän oli ”hyvin varovainen ja perusteellinen” niitä analysoidessaan. Nämä kuviot eivät vastanneet kvasaarin tavanomaista käyttäytymistä, joten tähtitieteilijä piti tätä ennennäkemättömänä ja lähti Hewishille tämän tiedon kanssa. Hänen johtajansa reagoi epäilevästi ja yhdisti tämän jonkin kaukoputken lähellä olevan laitteen aiheuttamiin häiriöihin. Tuon ajan radioteleskoopeilla oli usein tämä ongelma, ja niiden tallentamat tulokset olivat vaarassa vääristyä autojen tai radiosignaalien vaikutuksesta. Hän ei kuitenkaan uskonut, että kyseessä oli häiriö, ja laitteiston tarkastuksen jälkeen ongelmaa ei löytynyt.
Marraskuussa kaukoputki havaitsi voimakkaita signaaleja poikkeuksellisen säännöllisesti. Tutkijat pitivät jopa mahdollisena, että nämä signaalit olivat maan ulkopuolisen sivilisaation lähettämiä viestejä. Tähän viitaten signaalien lähde nimettiin aluksi LGM:ksi (Little Green Men).
Tallennettujen tietojen perusteellisen tutkimisen jälkeen Jocelyn löysi kolme muuta lähdettä, jotka lähettivät samanlaisia signaaleja. Ajan myötä tutkimusryhmän muut jäsenet löysivät lisää samantyyppisiä lähteitä. Hewish valitsi toisen termin määrittelemään nämä lähteet: ”sykkiviä tähtiä”, jotka supistuessaan antoivat niille nimen, jolla ne lopulta ristittiin pulsareiksi. Niiden löytymisestä ilmoitettiin 9. helmikuuta 1968, ja vaikka teoria siitä, että ne olivat avaruusolentojen viestejä, oli jo hylätty, eräät englantilaiset iltapäivälehdet uutisoivat löydöstä sellaisenaan.
Pulsareiden havaitsemista pidetään yhtenä 1900-luvun tärkeimmistä tähtitieteellisistä löydöistä, sillä sen avulla on voitu testata tähtien evoluutioteoriaa. Se voitti myös Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1974, vaikka se myönnettiin vain Anthony Hewishille ja Martin Rylelle (toinen tunnettu radiotähtitieteilijä). Jocelyn Bell Burnell jätettiin tämän palkinnon ulkopuolelle. Lehdistötiedotteessa ei edes mainita tähtitieteilijää, mitä monet tähtitieteen alan merkkihenkilöt, kuten Sir Fred Hoyle, kritisoivat. Hän kuitenkin vähätteli tilannetta: ”Mielestäni Nobel-palkintoja halventaisi, jos ne myönnettäisiin tutkimusopiskelijoille, paitsi hyvin poikkeuksellisissa tapauksissa, enkä usko, että tämä on yksi niistä.”
Löydön jälkeen Jocelyn jatkoi uraansa tähtitieteellisen tutkimuksen parissa. Hänen uransa on ollut tuottelias, ja hänen saavutuksensa vahvistavat kerta toisensa jälkeen hänen merkittävän roolinsa tieteessä. Hän keskittyi tutkimustyössään gammasäteilytähtitieteeseen Southamptonin yliopistossa ja röntgentähtitieteeseen Mullardin avaruustutkimuslaboratoriossa, jossa hän työskenteli vuosina 1974-1982. Hänestä tuli myös Havaijilla sijaitsevan James Clerk Maxwell -teleskoopin projektipäällikkö vuonna 1986. Lisäksi hän on omistanut osan urastaan opettamiselle. Vuosina 1991-2001 hän toimi fysiikan professorina Avoimessa yliopistossa ja sen jälkeen vierailevana professorina Princetonin yliopistossa. Hän on tällä hetkellä Oxfordin yliopiston astrofysiikan vieraileva professori. Vuosina 2002-2004 hän toimi Royal Astronomical Societyn presidenttinä, ja hän oli historiansa aikana vasta toinen nainen, joka on toiminut sen puheenjohtajana.
Sitoutuminen tasa-arvoon ja monimuotoisuuteen
Yksi Jocelyn Bell Burnellin kiinnostuksen kohteista on ollut naisten määrä fysiikan ja tähtitieteen aloilla. Vuoden 2018 tietojen mukaan vain 35 prosenttia Yhdistyneen kuningaskunnan luonnontieteiden ja tekniikan (STEM) alan opiskelijoista on naisia. Naisten osuus STEM-tutkinnon suorittaneista oli samana vuonna 26 prosenttia. Hän muistelee olleensa suurimman osan urastaan vanhin nainen paikoissa, joissa hän on työskennellyt. Vaikka naisten osuus on hieman kasvanut verrattuna aikaan, jolloin tähtitieteilijä aloitti uransa, sukupuolten välinen ero näillä tieteenaloilla on edelleen merkittävä. Siksi hän on osallistunut aktiivisesti eriarvoisuuden torjuntaan. Hän oli mukana laatimassa Athena SWAM -peruskirjaa, joka on Yhdistyneen kuningaskunnan tasa-arvoyksikön vuonna 2005 käynnistämä ohjelma, jossa tunnustetaan ja palkitaan sukupuolten väliseen tasa-arvoon keskittyviä hyviä toimintatapoja tutkimuslaitoksissa.
Lisäksi Bell Burnellille myönnettiin vuonna 2018 erityinen läpimurtopalkinto perusfysiikan kategoriassa. Näillä palkinnoilla, jotka ovat ”tieteen Oscareita”, tunnustettiin tähtitieteilijän työ pulsareiden löytämisessä, ja palkinnot myönnettiin samaan aikaan, kun löydöstä tuli kuluneeksi 50 vuotta. Palkinto, jonka arvo on 3 miljoonaa dollaria, on tällä hetkellä parhaiten palkittu palkinto tieteen alalla. Ilmoituksen jälkeen Bell Burnell ilmoitti aikovansa lahjoittaa koko summan tukeakseen taloudellisesti naisia, etnisiä vähemmistöjä ja pakolaisia, jotta heistä voisi tulla tutkijoita fysiikan alalla. Hän perusti Bell Burnell Graduate Scholarship Fund -apurahaston ja uudisti näin sitoutumisensa ja kiinnostuksensa tasa-arvoon ja monimuotoisuuteen.