天文觀測界的女子天團

葉飛

19世紀末，哈佛天文臺的部分女性工作人員

在19世紀后期，望遠鏡技術發展迅速，人們也因此第一次獲得了單顆恒星的光譜。1888年，時任哈佛天文臺（Harvard College Observatory，又名哈佛大學天文臺）臺長的天文學家愛德華·查爾斯·皮克林（Edward Charles? Pickering）決心啟動一個龐大的計劃——根據恒星光譜將恒星編制成星表。他招募大量人員來幫助他完成把天文臺拍攝的照相底片進行測量、分類、計算的工作。這項艱巨的任務，是由一群被稱為“哈佛計算機（Harvard? Computers）”的女性完成的。這件事發生在性別歧視嚴重的100多年前的美國，讓人非常震驚。這些女性也被稱作“天文觀測界的女子天團”。

站著的兩位就是皮克林和弗萊明

威廉敏娜·弗萊明

據說，皮克林開始雇用女性來從事天文相關工作緣于他在某次工作中被一個笨頭笨腦的男員工氣得火冒三丈，他發脾氣喊道：“你還不如我家女傭干活兒干得好！”而在這之后，他真的叫來自己家的女傭幫助他進行天文統計工作。

皮克林的女傭叫威廉敏娜·弗萊明（Williamina Fleming）。在皮克林家時，她不僅把家里收拾得干干凈凈，連賬目都記得一清二楚。這一切皮克林夫婦都看在眼里。有一天，皮克林實在忙不過來了，就問弗萊明是否愿意幫他做一些抄寫工作。弗萊明答應了下來，每天抽出時間幫助皮克林抄寫資料。

皮克林在哈佛天文臺的工作需要一批計算員，他就詢問弗萊明是否愿意試試。弗萊明表示非常愿意，從此便成為哈佛天文臺的一名編外計算員。皮克林教給她一些天文學和數學方面的知識，弗萊明聰明能干，沒過多久就能幫助皮克林完成數據解讀、初級運算、測量星光強度等工作。

在皮克林教會弗萊明測算天體亮度的方法后，弗萊明的日常工作就是用放大鏡去檢查包含數千顆恒星的底片，對底片上每顆恒星進行標記和歸類，確定天體之間的相對亮度和距離，并分析它們的成分。這是一件非常枯燥的工作，弗萊明在這方面顯示出了女性的優勢——耐心、細致。

皮克林和弗萊明根據恒星光譜復雜程度將恒星分類，并用英文字母編號。兩人于1890年合作發表了第一版德雷伯星表。這張星表收錄了上萬顆恒星的光譜，而其中大部分工作都是由弗萊明帶領團隊完成的。弗萊明發現了10顆新星、310顆變星、59個氣態星云，其中就包括著名的馬頭星云。

威廉敏娜·弗萊明

馬頭星云

1888年的馬頭星云照片

弗萊明對天文學的貢獻讓她在之后被任命為哈佛大學天文攝影協會的首任會長，她的人生也實現了從女傭到著名天文學家的轉變。也許正如她自己所說：“人的一生充滿了坎坷和遺憾，但只要珍惜每一次機會，哪怕錯過了太陽，我們也會抓住屬于自己的那顆星星。”

皮克林和弗萊明發表的作品

亨麗愛塔·勒維特

亨麗愛塔·勒維特

在哈佛天文臺的這個女子天團中，還有一名出身貧苦的聾女。1920年，美國的馬薩諸塞州做了一次人口普查。一名普查員來到一個貧窮的社區，敲開了一戶人家的房門，里面住的是一對相依為命的母女，那個女兒還是一名聾女。但當這個聾女被問到自己職業的時候，她的回答是“科學家”。普查員聽聞后當場就笑了。因為在 20 世紀初的美國，科學家可以說是男性的專屬領地，幾乎沒有女性可以拿到博士學位。這名聾女叫亨麗愛塔·勒維特（Henrietta Swan Leavitt），她被稱為“現代宇宙學之母”。

大麥哲倫星系

小麥哲倫星系

勒維特于 1893年加入皮克林的哈佛天文臺，成為一名“哈佛計算員”。但是她的健康狀況不佳，到后來已經完全影響了她的科研工作，所以無奈之下她只好選擇離開，這一走就是 6年。6年后，她給皮克林寫了一封信，表達了重回哈佛天文臺的想法。皮克林準許她回來工作，但是沒讓勒維特參與當時哈佛天文臺最重要的恒星分類工作，而是讓她一個人去研究造父變星。在當時，人類對復雜的變星問題不甚了解，這個工作幾乎等同于不可能完成的任務。勒維特接受了這個工作安排，并創造了奇跡。

造父變星的（修正）周光關系（來源： NASA）

勒維特以驚人的速度在麥哲倫星系中不斷找到新的造父變星。由于她找造父變星的速度太快了，以至于當時有天文學家感嘆：“勒維特小姐是尋找變星的高手，我們甚至來不及記錄她的新發現。”

1908年時，勒維特在《哈佛天文臺年鑒》上發表了一篇論文，宣布自己在麥哲倫星系中總共找到了 1777顆造父變星——人類在過去100多年里找到的造父變星的總數只有區區幾十顆，這個數字的驚人程度可見一斑。雖然這個數字在當時立即引爆了整個天文學界，但是文章中最令人吃驚、最有價值的內容還不是這個數字。

在勒維特這篇論文的結尾處，她列出了位于麥哲倫星系中的16顆造父變星的光變周期（星星完成一輪明暗交替的時間）和視星等。據她發現：變星越亮，則其光變周期就越長。

之后，勒維特不斷完善這個發現，她挑選了25顆位于小麥哲倫星系中的造父變星，繪制了一張以亮度為X軸，以光變周期為Y軸的圖，再把這些造父變星畫在這個坐標軸中，結果發現這25顆造父變星恰好基本排成了一條直線。勒維特得出結論：造父變星的亮度與其光變周期成正比。這句話后來被稱為“勒維特定律”。正是這個勒維特定律，開啟了現代宇宙學的大門！它提供了一種全新的測量遙遠宇宙天體距離的方法。可惜的是，勒維特在提出這個結論后，因為身體狀況不佳再次離職，當她再度返回哈佛天文臺的時候，皮克林又給她安排了新的工作——讓她去分析北極星附近的 96 顆恒星的光譜。皮克林的這個決定使得他們團隊對變星的研究再無大的進展。而對勒維特來說，可悲的不僅是她無法繼續先前的研究，還有她雖然開創了一個新的研究領域，但是一生都未能取得一張博士文憑。

1921年，勒維特因患癌癥在一個雨夜里去世。她被葬在家族墓地里，無法擁有一塊單獨的墓碑。所幸勒維特的成就為世人所認可，為紀念這位天文學家，第5383號小行星以及月球表面的一座環形山以她的名字“勒維特”命名。

安妮·坎農

安妮·坎農

“哈佛計算員”中實在有太多優秀的女性工作者。其中的安妮·坎農（Annie Jump Cannon）因在恒星光譜分類方面做出了開創性的工作，被稱為“天空普查員”。

1896年，坎農加入了“哈佛計算員”的工作團隊，成為皮克林的主要助手之一。她徹底改變了科學家對恒星的分類方式。坎農根據恒星的顏色，將恒星按照表面溫度從高到低依次分為O、B、A、F、G、K、M型，由此開發和建立了重要的恒星哈佛分類法。國際天文學聯合會于1922年正式采用這一分類系統（做了微小調整），并沿用至今。

年輕的坎農因患病幾乎失聰，但這樣的不幸并沒有阻止她全身心投入科學研究之中。坎農在哈佛天文臺度過了整個職業生涯。在這里，她對大約35 萬顆恒星進行了分類。1925 年，她獲得英國牛津大學頒發的榮譽博士學位，成為首位獲此殊榮的女性。

今天，坎農是被世人銘記的天文學家：月球上有一座叫作“坎農”的環形山，美國天文學會每年都會向在天文學領域做出杰出貢獻的女性天文學家頒發安妮·坎農天文獎……

這一群被稱為“哈佛計算員”的女性雖然在人類通往宇宙的征途中取得了卓越的功績，但是其中絕大多數人并沒有獲得她們應得的尊重和認可——她們薪資微薄，只有極個別人能拿到博士學位，很多人的名字和成就不被世人所知。這個有著超高水準的女性科學家團隊，為天文學留下了不朽的遺產，是當之無愧的探索宇宙的女子天團。當我們仰望星空時，請記住這些非凡的女性科學家。

坎農（左）和勒維特（右）的合影

部分“哈佛計算員”