天文观测界的女子天团

叶飞

19世纪末，哈佛天文台的部分女性工作人员

在19世纪后期，望远镜技术发展迅速，人们也因此第一次获得了单颗恒星的光谱。1888年，时任哈佛天文台（Harvard College Observatory，又名哈佛大学天文台）台长的天文学家爱德华·查尔斯·皮克林（Edward Charles  Pickering）决心启动一个庞大的计划——根据恒星光谱将恒星编制成星表。他招募大量人员来帮助他完成把天文台拍摄的照相底片进行测量、分类、计算的工作。这项艰巨的任务，是由一群被称为“哈佛计算机（Harvard  Computers）”的女性完成的。这件事发生在性别歧视严重的100多年前的美国，让人非常震惊。这些女性也被称作“天文观测界的女子天团”。

站着的两位就是皮克林和弗莱明

威廉敏娜·弗莱明

据说，皮克林开始雇用女性来从事天文相关工作缘于他在某次工作中被一个笨头笨脑的男员工气得火冒三丈，他发脾气喊道：“你还不如我家女佣干活儿干得好！”而在这之后，他真的叫来自己家的女佣帮助他进行天文统计工作。

皮克林的女佣叫威廉敏娜·弗莱明（Williamina Fleming）。在皮克林家时，她不仅把家里收拾得干干净净，连账目都记得一清二楚。这一切皮克林夫妇都看在眼里。有一天，皮克林实在忙不过来了，就问弗莱明是否愿意帮他做一些抄写工作。弗莱明答应了下来，每天抽出时间帮助皮克林抄写资料。

皮克林在哈佛天文台的工作需要一批计算员，他就询问弗莱明是否愿意试试。弗莱明表示非常愿意，从此便成为哈佛天文台的一名编外计算员。皮克林教给她一些天文学和数学方面的知识，弗莱明聪明能干，没过多久就能帮助皮克林完成数据解读、初级运算、测量星光强度等工作。

在皮克林教会弗莱明测算天体亮度的方法后，弗莱明的日常工作就是用放大镜去检查包含数千颗恒星的底片，对底片上每颗恒星进行标记和归类，确定天体之间的相对亮度和距离，并分析它们的成分。这是一件非常枯燥的工作，弗莱明在这方面显示出了女性的优势——耐心、细致。

皮克林和弗莱明根据恒星光谱复杂程度将恒星分类，并用英文字母编号。两人于1890年合作发表了第一版德雷伯星表。这张星表收录了上万颗恒星的光谱，而其中大部分工作都是由弗莱明带领团队完成的。弗莱明发现了10颗新星、310颗变星、59个气态星云，其中就包括著名的马头星云。

威廉敏娜·弗莱明

马头星云

1888年的马头星云照片

弗莱明对天文学的贡献让她在之后被任命为哈佛大学天文摄影协会的首任会长，她的人生也实现了从女佣到著名天文学家的转变。也许正如她自己所说：“人的一生充满了坎坷和遗憾，但只要珍惜每一次机会，哪怕错过了太阳，我们也会抓住属于自己的那颗星星。”

皮克林和弗莱明发表的作品

亨丽爱塔·勒维特

亨丽爱塔·勒維特

在哈佛天文台的这个女子天团中，还有一名出身贫苦的聋女。1920年，美国的马萨诸塞州做了一次人口普查。一名普查员来到一个贫穷的社区，敲开了一户人家的房门，里面住的是一对相依为命的母女，那个女儿还是一名聋女。但当这个聋女被问到自己职业的时候，她的回答是“科学家”。普查员听闻后当场就笑了。因为在 20 世纪初的美国，科学家可以说是男性的专属领地，几乎没有女性可以拿到博士学位。这名聋女叫亨丽爱塔·勒维特（Henrietta Swan Leavitt），她被称为“现代宇宙学之母”。

大麦哲伦星系

小麦哲伦星系

勒维特于 1893年加入皮克林的哈佛天文台，成为一名“哈佛计算员”。但是她的健康状况不佳，到后来已经完全影响了她的科研工作，所以无奈之下她只好选择离开，这一走就是 6年。6年后，她给皮克林写了一封信，表达了重回哈佛天文台的想法。皮克林准许她回来工作，但是没让勒维特参与当时哈佛天文台最重要的恒星分类工作，而是让她一个人去研究造父变星。在当时，人类对复杂的变星问题不甚了解，这个工作几乎等同于不可能完成的任务。勒维特接受了这个工作安排，并创造了奇迹。

造父變星的（修正）周光关系（来源： NASA）

勒维特以惊人的速度在麦哲伦星系中不断找到新的造父变星。由于她找造父变星的速度太快了，以至于当时有天文学家感叹：“勒维特小姐是寻找变星的高手，我们甚至来不及记录她的新发现。”

1908年时，勒维特在《哈佛天文台年鉴》上发表了一篇论文，宣布自己在麦哲伦星系中总共找到了 1777颗造父变星——人类在过去100多年里找到的造父变星的总数只有区区几十颗，这个数字的惊人程度可见一斑。虽然这个数字在当时立即引爆了整个天文学界，但是文章中最令人吃惊、最有价值的内容还不是这个数字。

在勒维特这篇论文的结尾处，她列出了位于麦哲伦星系中的16颗造父变星的光变周期（星星完成一轮明暗交替的时间）和视星等。据她发现：变星越亮，则其光变周期就越长。

之后，勒维特不断完善这个发现，她挑选了25颗位于小麦哲伦星系中的造父变星，绘制了一张以亮度为X轴，以光变周期为Y轴的图，再把这些造父变星画在这个坐标轴中，结果发现这25颗造父变星恰好基本排成了一条直线。勒维特得出结论：造父变星的亮度与其光变周期成正比。这句话后来被称为“勒维特定律”。正是这个勒维特定律，开启了现代宇宙学的大门！它提供了一种全新的测量遥远宇宙天体距离的方法。可惜的是，勒维特在提出这个结论后，因为身体状况不佳再次离职，当她再度返回哈佛天文台的时候，皮克林又给她安排了新的工作——让她去分析北极星附近的 96 颗恒星的光谱。皮克林的这个决定使得他们团队对变星的研究再无大的进展。而对勒维特来说，可悲的不仅是她无法继续先前的研究，还有她虽然开创了一个新的研究领域，但是一生都未能取得一张博士文凭。

1921年，勒维特因患癌症在一个雨夜里去世。她被葬在家族墓地里，无法拥有一块单独的墓碑。所幸勒维特的成就为世人所认可，为纪念这位天文学家，第5383号小行星以及月球表面的一座环形山以她的名字“勒维特”命名。

安妮·坎农

安妮·坎农

“哈佛计算员”中实在有太多优秀的女性工作者。其中的安妮·坎农（Annie Jump Cannon）因在恒星光谱分类方面做出了开创性的工作，被称为“天空普查员”。

1896年，坎农加入了“哈佛计算员”的工作团队，成为皮克林的主要助手之一。她彻底改变了科学家对恒星的分类方式。坎农根据恒星的颜色，将恒星按照表面温度从高到低依次分为O、B、A、F、G、K、M型，由此开发和建立了重要的恒星哈佛分类法。国际天文学联合会于1922年正式采用这一分类系统（做了微小调整），并沿用至今。

年轻的坎农因患病几乎失聪，但这样的不幸并没有阻止她全身心投入科学研究之中。坎农在哈佛天文台度过了整个职业生涯。在这里，她对大约35 万颗恒星进行了分类。1925 年，她获得英国牛津大学颁发的荣誉博士学位，成为首位获此殊荣的女性。

今天，坎农是被世人铭记的天文学家：月球上有一座叫作“坎农”的环形山，美国天文学会每年都会向在天文学领域做出杰出贡献的女性天文学家颁发安妮·坎农天文奖……

这一群被称为“哈佛计算员”的女性虽然在人类通往宇宙的征途中取得了卓越的功绩，但是其中绝大多数人并没有获得她们应得的尊重和认可——她们薪资微薄，只有极个别人能拿到博士学位，很多人的名字和成就不被世人所知。这个有着超高水准的女性科学家团队，为天文学留下了不朽的遗产，是当之无愧的探索宇宙的女子天团。当我们仰望星空时，请记住这些非凡的女性科学家。

坎农（左）和勒维特（右）的合影

部分“哈佛计算员”