Γιακόμπους Καπτέυν

Βιογραφία

Ο Καπτέυν γεννήθηκε στο Μπάρνεφελντ (Barneveld) και σπούδασε μαθηματικά και φυσική στο Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης από το 1868. Το 1875, αφού τελείωσε τη διδακτορική διατριβή του, πήγε και εργάσθηκε για τρία χρόνια στο Αστεροσκοπείο του Λέιντεν, και μετά έγινε ο πρώτος χρονικά καθηγητής της Αστρονομίας και της Θεωρητικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Χρόνινγκεν, όπου και παρέμεινε μέχρι τη συνταξιοδότησή του το 1921.
Μεταξύ του 1896 και του 1900, μη έχοντας πρόσβαση σε αστεροσκοπείο, προσφέρθηκε να μετρήσει φωτογραφικές πλάκες που είχαν ληφθεί από τον David Gill σε μία φωτογραφική επισκόπηση των νότιων αστέρων στο αστεροσκοπείο του Κέιπ Τάουν. Τα αποτελέσματα αυτής της συνεργασίας δημοσιεύθηκαν ως ο Cape Photographic Durchmusterung, ένας κατάλογος που περιείχε τις θέσεις και τα φαινόμενα μεγέθη 454.875 αστέρων του νότιου ημισφαιρίου της ουράνιας σφαίρας.
Το 1897, ως προϊόν της εργασίας αυτής, ανακάλυψε τον αστέρα που είναι σήμερα γνωστός ως Αστέρας του Καπτέυν. Τότε είχε τη μεγαλύτερη ιδία κίνηση από όλους τους αστέρες για τους οποίους αυτή ήταν γνωστή. Σήμερα βρίσκεται στη δεύτερη θέση, πίσω από τον Αστέρα του Μπάρναρντ.
Το 1904, μελετώντας παραπέρα τις ίδιες κινήσεις των αστέρων, ο Καπτέυν ανέφερε ότι αυτές δεν ήταν τυχαίες, όπως πίστευαν τότε οι αστρονόμοι: οι αστέρες μπορούσαν να διαχωρισθούν σε δύο «ρεύματα» κατευθυνόμενα σε σχεδόν αντίθετες κατευθύνσεις. Αργότερα έγινε αντιληπτό ότι τα δεδομένα του Καπτέυν συνιστούσαν την πρώτη ένδειξη για περιστροφή του Γαλαξία μας, και οδήγησαν τελικώς στην ανακάλυψή της από τους Μπέρτιλ Λίντμπλαντ και Γιαν Όορτ.
Το 1906 ο Καπτέυν κατάρτισε ένα σχέδιο για μια συστηματική μελέτη της κατανομής των αστέρων στον Γαλαξία, με τη χρήση μετρήσεων του αριθμού τους προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Το σχέδιο περιελάμβανε τη μέτρηση του φαινόμενου μεγέθους, του φασματικού τύπου, της ακτινικής ταχύτητας και της ιδίας κινήσεως αστέρων σε 206 διαφορετικές ζώνες. Αυτό το τεράστιο σχέδιο υπήρξε η πρώτη συντονισμένη στατιστική ανάλυση στην ιστορία της αστρονομίας και περιελάμβανε τη συνεργασία άνω των 40 διαφορετικών αστεροσκοπείων.
Ο Καπτέυν αποσύρθηκε το 1921, αλλά μετά από απαίτηση του πρώην φοιτητή του και μετά διευθυντή του Αστεροσκοπείου του Λέιντεν Βίλεμ ντε Σίτερ, επέστρεψε στο Λέιντεν για να βοηθήσει στην αναβάθμιση του αστεροσκοπείου πάνω στα σύγχρονα αστρονομικά πρότυπα.

Το έργο ζωής

Το έργο ζωής του «Πρώτη απόπειρα για μία θεωρία της διατάξεως και της κινήσεως του αστρικού συστήματος» δημοσιεύθηκε το έτος 1922. Περιέγραφε ένα φακοειδές «νησί του Σύμπαντος» (τον Γαλαξία) του οποίου η πυκνότητα μειωνόταν καθώς απομακρυνόμαστε από το κέντρο του. Σήμερα η προσέγγιση αυτή («μοντέλο») είναι γνωστή ως το «Σύμπαν του Καπτέυν» (τότε ακόμα η έννοια του Γαλαξία ταυτιζόταν με εκείνη του Σύμπαντος). Ο Γαλαξίας-Σύμπαν του Καπτέυν είχε διάμετρο 40.000 ετών φωτός και ο Ήλιος ήταν σχετικώς κοντά στο κέντρο του (2000 έτη φωτός). Το πρότυπο αυτό ήταν επιτυχημένο σε μεγάλα γαλαξιακά πλάτη, αλλά απετύγχανε στο γαλαξιακό επίπεδο εξαιτίας της άγνοιας της διαστρικής (ή μεσοαστρικής) απορροφήσεως του φωτός. Μόνο μετά τον θάνατο του Καπτέυν, στο Άμστερνταμ, ο Ρόμπερτ Τράμπλερ βρήκε ότι η διαστρική ερύθρωση ήταν πολύ μεγαλύτερη από όσο είχε υποτεθεί. Αυτή η ανακάλυψη αύξησε την εκτίμηση για τη διάμετρο του Γαλαξία σε 100.000 έτη φωτός και την απόσταση του Ηλίου από το κέντρο του σε 30.000 έτη φωτός.