Jocelyn Bell Burnell, de vrouw die pulsars ontdekte | Instituto de Astrofísica de Canarias – IAC
Toen Jocelyn Bell Burnell op 11-jarige leeftijd zakte voor een belangrijk examen, had ze niet verwacht dat ze een van de belangrijkste figuren in de astronomie zou worden. Toen zij aan haar proefschrift begon, had zij ook niet verwacht een tot dan toe onbekende stersoort te ontdekken. Het verhaal van Jocelyn Bell is er een van serendipiteit, doorzettingsvermogen, “imposter syndrome” en “kleine groene mannetjes”. Ter ere van haar carrière krijgt deze onderzoekster haar eigen ster op de Paseo de la Ciencia de La Palma. Zij voegt zich bij het eerbetoon van het eiland aan opmerkelijke wetenschappelijke figuren zoals Stephen Hawking, Alekséi Leonov, Takaaki Kajita en Samuel Ting.
Jocelyn Bell Burnell is een Ierse astronoom die, samen met Anthony Hewish, de ontdekking van pulsars op zijn naam heeft staan: neutronensterren die met regelmatige tussenpozen radiogolven uitzenden. Haar doorzettingsvermogen en de steun van haar ouders hebben haar ertoe gebracht de hindernissen te overwinnen en een loopbaan te volgen waarin er vrijwel geen vrouwen waren, om een van de eerste vrouwelijke hoogleraren in de fysica van Groot-Brittannië te worden.
Deze Ierse wetenschapper werd in 1943 in Belfast geboren. Van jongs af aan was haar interesse in de kosmos voelbaar. Toen zij 14 was, bracht haar vader een boek over astronomie mee naar huis (Frontiers of Astronomy van Fred Hoyle). “Ik nam het mee naar mijn kamer en las het hele ding. Haar vader was ook architect en had de leiding over het ontwerp van het Armagh Planetarium, een astronomisch observatorium in de buurt van hun huis, zodat zij daar voortdurend een bezoek aan bracht. Het personeel daar moedigde haar aan om haar nieuwsgierigheid naar de astronomie te onderzoeken.
Bell Burnell zegt dat haar carrière als astronoom bijna werd afgebroken door een hobbel die ze in haar vroege academische carrière had genomen. Zij zakte voor een belangrijke test toen zij 11 jaar oud was – de zogenaamde “11-plus”, een test die wordt gegeven aan leerlingen in het laatste jaar van de lagere school. Deze test bepaalde naar welk type school de leerlingen zouden gaan, en Jocelyn’s resultaten leidden tot de conclusie dat zij niet het “academische” pad moest volgen. Desondanks steunden en stimuleerden haar ouders haar om een meer “academische” opleiding te volgen.
“Domestic Science”
Ze studeerde eerst aan een school in Noord-Ierland. Daar ondervond zij aan den lijve de ongelijkheid in het onderwijs van die tijd: terwijl jongens naar het wetenschapslokaal werden gestuurd, werden meisjes naar het lokaal voor “huishoudkunde” gestuurd, waar zij leerden koken en naaien. De ouders van Jocelyn en andere ouders protesteerden tegen deze discriminatie en slaagden erin hun dochters in de natuurkundeles te krijgen. Bell Burnell behaalde dat jaar het hoogste cijfer voor het eindexamen Natuur- en Sterrenkunde.
Daarna ging zij naar The Mount School, een Quaker (een in Engeland gestichte religieuze gemeenschap) kostschool en onafhankelijke school voor meisjes in York, en vervolgens naar de Universiteit van Glasgow in Schotland, waar zij in 1965 cum laude afstudeerde. In datzelfde jaar begon zij te werken aan haar doctoraat onder leiding van Anthony Hewish aan de Universiteit van Cambridge, waar zij “nogal toevallig” aankwam. Bell Burnell, ontmoedigd door het “imposter syndroom”, vond dat ze haar plaats aan de universiteit niet verdiende. Zij geloofde dat zij vroeg of laat zou worden geïdentificeerd als een oplichtster, dus besloot zij hard te werken tot zij van school werd gestuurd: “Als ik eruit werd getrapt, zou ik mij niet zo schuldig voelen. Ik zou weten dat ik mijn best zou hebben gedaan.”
Haar doctoraalwerk zou aanvankelijk gewijd zijn aan quasars: astronomische bronnen van elektromagnetische energie die toen pas waren ontdekt. Voor de studie van deze objecten koos de onderzoeker voor radioastronomie (een relatief jong vakgebied in die tijd) in plaats van optische astronomie. Zo werden de twee jaren na haar afstuderen gewijd aan de bouw van een speciale radiotelescoop, ontworpen door Hewish.
De radiotelescoop ging in juli 1967 in bedrijf. Het had 2.000 ontvangers opgesteld in een ruimte van twee hectare. Deze ontvingen voortdurend signalen die werden opgenomen. Meer dan 120 meter papier werd elke vier dagen door de telescoop geproduceerd, en Bell Burnell’s taak was het ontcijferen van de signalen die in deze enorme hoeveelheid gegevens waren vastgelegd.
Signalen uit de ruimte
In augustus van hetzelfde jaar registreerde de telescoop vreemde signalen van een bron die zeer korte uitbarstingen van energie uitzond met nauwkeurige tussenpozen. Juist vanwege het “bedriegersyndroom” ontdekte Jocelyn deze kleine signalen, omdat zij “zeer zorgvuldig en grondig” was bij het analyseren ervan. Deze patronen kwamen niet overeen met het gebruikelijke gedrag van een quasar, zodat de astronoom dacht dat dit ongekend was en met deze informatie naar Hewish ging. Haar directeur reageerde sceptisch en bracht dit in verband met interferentie van een of ander apparaat in de buurt van de telescoop. Radiotelescopen uit die tijd hadden dit probleem vaak, en de resultaten die zij opnamen liepen het gevaar te worden gecorrumpeerd door auto- of radiosignalen. Toch dacht ze niet dat het storing was, en na controle van de apparatuur werd geen probleem gevonden.
In november pikte de telescoop met buitengewone regelmaat sterke signalen op. Wetenschappers hebben zelfs de mogelijkheid overwogen dat deze signalen boodschappen waren van een buitenaardse beschaving. In verwijzing hiernaar werd de bron van de signalen aanvankelijk LGM (Little Green Men) genoemd.
Na een uitputtende doorzoeking van de opgenomen gegevens, vond Jocelyn drie andere bronnen die soortgelijke signalen uitzonden. Na verloop van tijd vonden andere leden van het onderzoeksteam meer bronnen van hetzelfde type. Hewish koos een andere term om deze bronnen te definiëren: “pulserende sterren”, die, toen ze werden samengetrokken, de naam kregen waaronder ze uiteindelijk werden gedoopt, pulsars. Hun ontdekking werd bekendgemaakt op 9 februari 1968 en, hoewel de theorie dat het buitenaardse boodschappen waren reeds was verworpen, meldden sommige Engelse tabloids de ontdekking als zodanig.
De ontdekking van pulsars wordt beschouwd als een van de belangrijkste astronomische ontdekkingen van de 20e eeuw, omdat daardoor de theorie van de stellaire evolutie kon worden getest. Hij kreeg ook de Nobelprijs voor natuurkunde in 1974, hoewel die alleen werd toegekend aan Anthony Hewish en Martin Ryle (een andere bekende radioastronoom). Jocelyn Bell Burnell werd uitgesloten van deze prijs. In het persbericht werd de astronoom niet eens genoemd, iets waar veel prominenten op het gebied van de astronomie, zoals Sir Fred Hoyle, kritiek op hadden. Ze bagatelliseerde de situatie echter: “Ik denk dat het de Nobelprijzen zou vernederen als ze werden toegekend aan onderzoekstudenten, behalve in zeer uitzonderlijke gevallen, en ik denk niet dat dit er daar een van is.”
Na de ontdekking zette Jocelyn haar loopbaan voort in het astronomisch onderzoek. Haar carrière is vruchtbaar geweest, met prestaties die keer op keer bevestigen welke belangrijke rol zij in de wetenschap heeft gespeeld. Zij richtte haar onderzoek op het gebied van de gammastralingastronomie aan de Universiteit van Southampton en de röntgenastronomie aan het Mullard Space Science Laboratory, waar zij van 1974 tot 1982 werkte. Hij werd in 1986 ook projectleider van de James Clerk Maxwell Telescoop in Hawaii. Daarnaast heeft hij een deel van zijn carrière gewijd aan het onderwijs. Van 1991 tot 2001 was zij hoogleraar natuurkunde aan de Open Universiteit en vervolgens gasthoogleraar aan de Universiteit van Princeton. Zij is momenteel gasthoogleraar astrofysica aan de Universiteit van Oxford. Tussen 2002 en 2004 was zij voorzitter van de Royal Astronomical Society, slechts de tweede vrouw in de geschiedenis die deze voorzat.
Inzet voor gelijkheid en diversiteit
Een van de interesses van Jocelyn Bell Burnell is het aantal vrouwen op het gebied van natuur- en sterrenkunde. Volgens gegevens van 2018 is slechts 35% van de Britse studenten die een bètatechnische of natuurwetenschappelijke opleiding volgen, vrouw. Het percentage vrouwelijke bèta/technici dat in datzelfde jaar afstudeerde, bedroeg 26%. Zij herinnert zich dat zij gedurende een groot deel van haar loopbaan de oudste vrouw was op de plaatsen waar zij heeft gewerkt. Hoewel het percentage vrouwen licht is gestegen ten opzichte van de tijd toen de astronoom zijn loopbaan begon, is de genderkloof in deze disciplines nog steeds aanzienlijk. Zij heeft zich dan ook actief ingezet in de strijd tegen ongelijkheid. Ze heeft geholpen bij het opstellen van het Athena SWAM-handvest: een programma dat in 2005 door de Britse Equality Unit is gelanceerd en dat goede praktijken gericht op gendergelijkheid in onderzoeksinstellingen erkent en beloont.
Daarnaast heeft Bell Burnell in 2018 de speciale Breakthrough-prijs in de categorie Fundamentele Natuurkunde gekregen. Deze onderscheidingen, de “Oscars van de Wetenschap”, waren een erkenning van het werk van de astronoom op het gebied van de ontdekking van pulsars en vielen samen met de 50e verjaardag van deze ontdekking. De prijs, waarmee 3 miljoen dollar is gemoeid, is op dit moment de meest prestigieuze prijs op wetenschappelijk gebied. Na de bekendmaking kondigde Bell Burnell aan dat hij van plan was het volledige bedrag te schenken aan financiële steun voor vrouwen, etnische minderheden en vluchtelingen om hen te helpen onderzoeker te worden op het gebied van natuurkunde. Hij richtte het Bell Burnell Graduate Scholarship Fund op, waarmee hij zijn inzet voor en belangstelling voor gelijkheid en diversiteit vernieuwde.