donderdag, 09 augustus 2012 20:46

Belgen in de sterrenkunde: Paul Ledoux

Geschreven door  Dirk Devlies
Beoordeel dit item
(2 stemmen)
Belgen in de sterrenkunde: Paul Ledoux

Sla een boek open over het inwendige van sterren of sterstabiliteit en deze Belg wordt bijna zeker vermeld. Het werk van deze Belgische sterrenkundige ligt dan ook aan de grondslag van veel hedendaags onderzoek naar het inwendige van sterren en hun variabiliteit. Al op jonge leeftijd werd zijn kunde en kennis terzake wereldwijd gewaardeerd. In heel wat (zeer) recent werk wordt ook Cédric Ledoux, de Franse kosmoloog genoemd. Hier gaat het over de Belg Paul Ledoux.

Personalia

Hij is geboren in Forrières op 8 augustus 1914 en stierf op 6 oktober 1988. Slechts vier dagen voor zijn geboorte trok Duitsland België binnen, het begin van de Eerste Wereldoorlog in België. Zijn ouders hadden het niet breed en waren al op leeftijd toen ze voor hem moeite nog middelen spaarden om zijn uitdagingen aan te gaan.

Opleiding

Na het Koninklijk atheneum in Marche-en-Famenne trok hij naar de universiteit in Luik (1933). Hij behaalde er zijn licentiaatstitel in de fysica met de grootste onderscheiding in 1937. Dankzij Polidore Swings (Guidestar juni 2012) werd zijn interesse gewekt voor de astrofysica. Door het bekomen van een onderzoeksbeurs richtte Paul Ledoux zich in 1939, aan het Technisch instituut voor de theoretische fysica te Oslo, op de problemen van stellaire structuur, trillingen en stabiliteit. Hij was na zijn legerdienst met zijn vrouw naar Noorwegen getrokken. Hij bewees er dat hoofdreekssterren instabiel vibreren als hun massa boven ongeveer 90 zonsmassa’s uit zou komen.

Door de Duitse invasie van Noorwegen in mei 1940 trok hij naar Stockholm in Zweden, maar ze kwamen eind 1940 in de VS terecht, hij met een beurs van de Belgian-American Foundation. Van december 1940 tot september 1941 werkte hij aan de Yerkes Observatory in Wisconsin. Hij zette zijn werk in verband met het onderzoek van vibrationele stabiliteit voort op aanraden van Subrahmanyan Chandrasekhar (1910 - 1995) en publiceerde twee artikels in het Astrophysical Journal. In september 1941 werd hij onder de wapens geroepen, tot 1945. Aan het einde van de oorlog was hij lid van een meteorologisch team in de Belgische kolonie. Hij keerde na het einde van de Tweede Wereldoorlog en na het behalen van zijn doctoraat in Luik (1946) naar Yerkes terug voor nog een jaar onderzoek en samenwerking met Chandrasekhar (Nobelprijs natuurkunde in 1983). Hij slaagde erin het criterium van Karl Schwarzschild te veralgemenen voor de semi-convectieve zone. Paul Ledoux behaalde zijn aggregaat voor het hoger onderwijs in 1949.

Werk en leven

Hij deed vooral onderzoek naar de problemen bij stervorming en de invloed van de interne fusiereacties op de structuur van stabiele sterren. Verder had hij interesse voor variabele sterren en hun rotatie en in gravitatie en de effecten van de relativiteitstheorie. Van 1937 tot 1947 werkte hij in verschillende buitenlandse onderzoeksinstellingen. Hij werd in 1947 assistent aan de universiteit in Luik en gaf er les vanaf 1956 en werd hoogleraar in 1959. Hij had de leiding over theoretische astrofysica, analytische mechanica en geofysica. Ledoux kon in Luik theoretisch sterrenkundig onderzoek uitbouwen en had enkele jonge geïnteresseerde en gemotiveerde wetenschappers in zijn team. Onder zijn impuls en dat van onder andere Swings kende het astrofysisch instituut te Cointe (Luik) een enorme groei in naambekendheid. Meerdere buitenlandse onderzoekers deden te Luik onderzoek naar de stabiliteit van sterren.

Hij verklaarde in 1951 – 1952 het gedrag van Beta Cephei-sterren en was van dan af een autoriteit in het onderzoek van sterstabiliteit. In tegenstelling tot werk van Sir James Jeans (1877 - 1946) kwamen Ledoux en Sauvenier-Goffin tot de bevinding dat witte dwergen niet op een stabiele manier kernfusie kunnen handhaven. Hij zag met interesse de technologische ontwikkelingen in de sterrenkunde tegemoet, zoals de mogelijkheid om (toen in de toekomst) aan de hand van neutrino’s uit het inwendige van de Zon meer te vernemen over de processen in de Zon. Hij schreef de vooruitgang van de technologie toe aan de vraag van de wetenschap naar betere instrumenten voor fundamenteel onderzoek. Toch besefte hij dat technologische vooruitgang meer volgde uit de wil van de mens om de materie te beheren en te controleren. Hij zag technologische ontwikkeling als een middel om de economische positie van een land te vrijwaren.

Hij was voorzitter van de commissie 35 ‘Internal Constitution of Stars’ van de Internationale Astronomische Unie (1964 - 1967). Ledoux was ook betrokken bij vele comités van de Europese ruimtevaartorganisatie en drong aan op onderzoek in infrarode straling. Bij het ontstaan van de Europese zuidelijke sterrenwacht (ESO) speelde Paul Ledoux eveneens een belangrijke rol. Van 1972 tot 1974 was hij lid van het comité dat het waarnemingsprogramma opstelt (Observing Programmes Committee (OPC)) en van 1981 tot 1985 was hij voorzitter van de bestuursraad.

Convectie en stertrillingen

Het theoretisch onderzoek van stertrillingen gaat terug tot het werk van Arthur S. Eddington (1882 - 1944), maar een conceptueel eenvoudig beeld werd ingevoerd door Ledoux en mooi beschreven door Ledoux en de Leidse sterrenkundige Theodore Walraven in Handbuch der Physik (1956), zo staat het in de ‘The Fundamentals of Stellar Astrophysics’.

Ledoux formuleerde in 1947 het Ledoux criterium voor convectieve instabiliteit. Hij toonde immers aan dat energietransport door convectie in een ster enigszins geremd wordt wanneer de diepere lagen in de ster meer zware elementen bevatten dan de bovenliggende lagen. Dit is altijd het geval in oudere sterren die al hun centrale waterstof al in helium hebben omgezet. De ster gaat hiermee om door een zone te ontwikkelen waarin de samenstelling constant verandert. De zone bevindt zich tussen de zones waar enerzijds convectiecellen en anderzijds straling het voornaamste middel voor energietransport zijn. In deze turbulente zone gebeurt energietransport door vermenging. Deze tussenzone wordt momenteel beschouwd als vaak voorkomend in vele sterren en wordt nu semi-convectie genoemd. Het is belangrijk om te bepalen of een ster ‘op leeftijd’ geleidelijk of snel evolueert en om te bepalen welke zware elementen de ster zal uitstoten in een planetaire nevel of supernova. Het criterium komt uitgebreid aan bod in ‘Physics, Formation and Evolution of Rotating Stars’ (André Maeder, Springer, 2009).

Yveline Lebreton, Josefina Montalbán, Mélanie Godart en anderen beschreven de gevolgen van het gebruik van zijn model voor de levensloop en het onderzoek van zware sterren in ‘Ledoux’s convection criterion in evolution and asteroseismology of massive stars’ (2009). In verband met de asteroseismologie van OB-sterren had Henroteau (1918) als eerste de waargenomen variabiliteit van die sterren voorlopig gekoppeld aan harmonische trillingen en deze mogelijkheid is theoretisch bevestigd door Ledoux (1951). Er was door sterrenkundigen als Eddington, Thomas Cowling, Art en John Cox, Paul Ledoux, Chaim Pekeris, Théodore Walraven en Charles Whitney al veel bekend over stertrillingen vóór de globale aard van de zonnetrillingen bekend was.

Prijzen, eerbewijzen en naamdragers

In 1964 ontving hij de Francquiprijs voor exacte wetenschappen. Hij kreeg zijn prijs plechtig overhandigd uit handen van Zijn Majesteit Koning Boudewijn op 10 juni 1964. Zijn voorganger als winnaar in de sterrenkunde was zijn leermeester P. Swings, in 1948. Na Ledoux was volgende keer dat deze prijs naar een sterrenkundige ging in 2012, toen Conny Aerts de ‘Belgische Nobelprijs’ kreeg. De theoretische grondslag voor haar werk werd gelegd door Ledoux gelegd.

Van de Académie royale des sciences des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique kreeg hij onder andere de Prix Agathon De Potter (1949) en de Prix E. Mailly (1952). Hij was directeur van de Klasse Watenschappen van de Académie in 1973. Hij kreeg ook de Prix Décennal des Mathématiques Appliquées.

Ledoux ontving de Eddington Medal van de Royal Astronomical Society in 1972 voor zijn onderzoek rond stellaire stabiliteit en veranderlijke sterren. De RAS reikt het zo goed als jaarlijks uit aan een theoretisch astrofysicus die uitzonderlijk verdienstelijk onderzoek heeft verricht. In 1976 kreeg hij de Janssen Medal van de Franse Académie des Sciences, dat is niet de Prix Jules Janssen van de Société Astronomique de France.

Hij was Corresponderend astronoom van de Koninklijke Sterrenwacht van België, een titel waarmee de KSB haar zeer gewaardeerde externe medewerkers erkentelijk is. Hij was een lid van de wetenschappelkijke raad van de sterrenwacht.

Paul Ledoux kreeg eredoctoraten in Brussel en Leuven en was gastdocent in vele universiteiten in de VS.

Arlette Noels, een studente van hem, is zeer actief betrokken bij de organisatie van colloquia in Luik, die door P. Swings zijn in gang gezet in de jaren 1950. Het 25e colloquium, in 1984, werd aan hem opgedragen en was getiteld ‘Theoretical problems in stellar stability and oscillations’.

Ledoux Patera op Venus is niet naar hem genoemd, maar een Franse artieste.

Literatuur en bronnen

Er staat een bijdrage over hem in de The Biographical Encyclopedia Of Astronomers. Het is geschreven door Léo Houziaux.

Een biografie over hem is te lezen in de Biographie Nationale. Zelf schreef hij een lijvige samenvatting over het werk en het leven van P. Swings.

Werk van hem wordt een paar keer aangehaald in de Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics.

Gelezen: 1795 keer Laatst aangepast op zaterdag, 03 november 2012 09:51

Waar is PROBA 1?

De locate van de PROBA 1 satelliet op dit ogenblik

Waar is PROBA V?

Waar is PROBA V

Sociale netwerken

PROBA 2 beelden

Waar is het ISS?

Het ISS op dit ogenblik

Belgische ruimtemissies