Приховані фігури. Вісім видатних жінок, імена яких мають знати всі любителі астрономії

Упродовж більшої частини людської історії наукова робота не вважалася жіночою справою. На шляху жінок, які прагнули вивчати зірки та планети, було безліч перепон — від поблажливого ставлення чоловіків до неможливості відмовитися від приписуваних суспільством «традиційних обов’язків» і всіляких заборон на отримання вищої освіти. Проте декому з представниць прекрасної статі вдалося зламати стереотипи та зробити неоціненний внесок у вивчення Всесвіту. У цьому матеріалі ми розповімо про вісьмох видатних жінок, імена яких мають знати всі любителі астрономії

Кароліна Гершель

Прізвище Гершель є одним з найзнаменитіших в історії астрономії. Легендарний Вільям Гершель відкрив Уран, кілька супутників планет-гігантів і виявив існування інфрачервоного випромінювання. Його син Джон став на шлях батька, прославившись спостереженнями кратних зірок і туманностей, дослідженнями у сфері фотографії, а також своїми зусиллями у популяризації астрономії.

Кароліна Гершель. Джерело: Wellcome Collection gallery

Але в цьому славному роді була ще одна Гершель — Кароліна (1750-1848), молодша сестра Вільяма. У дитинстві вона захворіла на тиф, через що осліпла на одне око, а її зріст зупинився на позначці 130 см. Мати вирішила, що донька ніколи не вийде заміж, а найкраще, чого вона зможе досягти в житті — влаштуватися на роботу служницею. На щастя, батько зумів домогтися, щоб Кароліна отримала освіту.

У 1772 році Гершель переїхала разом зі своїм братом з Німеччини в Англію, де почала допомагати йому в наукових дослідженнях. Згодом вона сама зацікавилася астрономією і зайнялася самостійними спостереженнями. У 1786 році Кароліна стала першою в історії жінкою, яка відкрила комету. Загалом за своє життя вона виявила 8 нових комет і 14 туманностей.

Після смерті брата Гершель завершила роботу над його каталогом з 2500 зоряними скупченнями й туманностями (багато з них насправді були галактиками). Пізніше ця праця стала основою для знаменитого Нового загального каталогу (New General Catalogue), який до сьогодні залишається найвідомішим списком об’єктів далекого космосу в аматорській астрономії.

Королівське астрономічне товариство Великобританії нагородило Кароліну Гершель золотою медаллю і згодом обрало своєю почесною членкинею. Вона стала першою жінкою, вшанованою такими почестями. У віці 96 років вчена отримала золоту медаль Прусської академії наук. Також на її честь були названі астероїд Лукреція (281 Lucretia) і кратер на Місяці.

Енні Кеннон

Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me. Ось уже майже сторіччя ця мнемонічна фраза використовується початківцями-астрономами для запам’ятовування порядку спектральних класів зірок. Ця послідовність була придумана Енні Джамп Кеннон (1863-1941).

Енні Кеннон. Джерело: Smithsonian Institution

У 1896 році Енні влаштувалася на роботу в Гарвардський університет. Вона увійшла до складу групи професора Пікерінга, що займалася вивченням зоряних спектрів. У ті часи астрономи користувалися кількома варіантами класифікації світил, але жоден із них не був вдалим. Переглянувши безліч фотопластинок, Кеннон розробила власну, набагато зручнішу систему.

За спогадами сучасників, Енні була феноменально працездатною. В середньому за хвилину вона встигала класифікувати три зірки, просто спостерігаючи інтенсивність їхніх спектральних ліній. При використанні лупи вона могла визначити зірки дев’ятої зоряної величини — в 16 разів тьмяніше за те, що може побачити людське око.

Попри «ручний» характер, робота Кеннон вирізнялася дуже високим ступенем точності. Загалом за 40 років своєї наукової кар’єри вона класифікувала понад 350 тис. зірок. Цей рекорд так ніхто і не побив. Енні стала першою жінкою, яка отримала почесний ступінь докторки Оксфордського університету і була відзначена золотою медаллю Національної академії наук. Але, можливо, головною нагородою стало те, що 1922 року Міжнародний астрономічний союз офіційно затвердив розроблену нею систему класифікації зірок. З невеликими коригуваннями вона використовується й до сьогодні.

Генрієтта Суон Левітт

1920-ті роки в астрономії позначилися справжньою революцією, яку за своїми наслідками можна порівняти з публікацією Коперником знаменитої праці «Про обертання небесних сфер». Едвіну Габблу вдалося довести, що Всесвіт не обмежується Чумацьким шляхом і багато спостережуваних «туманностей» насправді є окремими галактиками, розташованими далеко за межами нашої власної.

Генрієтта Суон Левітт. Джерело: Margaret Harwood – American Institute of Physics, Emilio Segrè Visual Archives

Але революційне відкриття Габбла ніколи б не відбулося, якби не дослідження Генрієтти Суон Левітт (1868-1921). Як і Кароліна Гершель, вона зіткнулась із серйозною недугою, через що практично повністю оглухла. Але це не завадило їй влаштуватися в 1893 році в обсерваторію Гарвардського коледжу асистенткою професора Пікерінга.

Основним її обов’язком було упорядкування каталогу фотопластинок із зображеннями світил і визначення їхніх величин. Під час дослідження змінних зір у Великій і Малій Магелланових Хмарах Суон звернула увагу, що між періодом зміни їхнього блиску та світності є певна залежність. У 1908 році вчена опублікувала статтю, повідомивши про своє відкриття.

Надалі Генрієтта зосередила увагу на цефеїдах — класі пульсуючих змінних зір. У 1912 році вона написала нову статтю. Текст був відправлений у журнал і підписаний Пікерінгом, але в першому ж реченні зазначалося, що його підготувала Суон. У праці містилася діаграма, яка показала можливість визначити дистанцію до цефеїди за її видимим блиском. Пізніше вона була названа законом Левітт.

Цей закон дозволив астрономам використовувати цефеїди як «стандартні свічки» для визначення відстаней. Надалі Едвін Габбл скористався ними, щоб довести, що Всесвіт простягається далеко за межі Чумацького шляху. На жаль, Суон не дожила до цього моменту. Пізніше на її честь був названий астероїд Левітт (5383 Leavitt), а також кратер на Місяці.

Сесілія Пейн-Гапошкіна

Сесілія Пейн (1900-1979) народилася в Англії. Ще студенткою вона відвідала лекцію відомого астронома Артура Еддінгтона. Ця подія назавжди змінила її життя. Пейн вирішила зайнятися астрофізикою. Однак реалізувати мрію було непросто. Попри те, що Сесілія блискуче закінчила Кембриджський університет, вона не могла отримати науковий ступінь через свою стать (Кембридж почав видавати дипломи жінкам лише після Другої світової), тож переїхала до США, вирішивши, що там матиме більше можливостей.

Сесілія Пейн-Гапошкіна. Джерело: Smithsonian Institution Archives

Сесілія влаштувалася на роботу в обсерваторію Гарвардського університету і вибрала об’єктом свого дослідження зірки. Вивчаючи їхні спектри, вона дійшла висновку, що хімічний склад більшості світил приблизно однаковий і їхніми основними компонентами є водень і гелій. Пейн виклала своє бачення в опублікованій 1925 року праці «Зоряні атмосфери». Астрофізик Отто Струве пізніше назвав її дисертацію однією з найкращих в історії астрономії.

Висновки Сесілії ґрунтовно відрізнялися від тодішньої теорії, згідно з якою зірки містять переважно залізо та за своїм хімічним складом схожі на Землю. Багато вчених відмовилися вірити в правоту Пейн. Відомий астроном Генрі Норріс Рассел навіть переконав її припинити дослідження в цьому напрямі, але за кілька років опублікував статтю, в якій визнав, що помилявся.

У 1934 році Пейн вийшла заміж за російського емігранта Сергія Гапошкіна. Їхній шлюб порівнювали з родиною Марії Склодовської та П’єра Кюрі. Подружжя досліджувало зірки зі змінною світністю і ретельно систематизувало зібраний матеріал. У 1956 році Сесілія стала першою в історії жінкою, призначеною на посаду професорки в Гарвардському університеті. У 1976 році вона була вшанована найпочеснішою нагородою Американського астрономічного товариства, за іронією долі — імені Генрі Рассела.

На церемонії нагородження Пейн сказала: «Нагорода для молодого вченого — це емоційний трепет від того, що ти перша людина в історії, яка щось побачила чи щось зрозуміла. Ніщо не може зрівнятися з цим досвідом… Нагорода для досвідченого вченого — спостерігати, як розпливчастий ескіз перетворився на грандіозний пейзаж».

Елінор Маргарет Бербідж

Усі ми створені із зоряного пилу — елементів, які утворилися в процесі еволюції світил і були викинуті у навколишній простір в момент їхньої загибелі. Зараз це сприймається нами як доконаний факт. Але так було не завжди. І за це знання нам варто подякувати групі, до складу якої входила Елінор Маргарет Бербідж (1919-2020), одна з найвидатніших астрономів XX століття.

Елінор Маргарет Бербідж. Джерело: Emilio Segre Visual Archives/American Institute of Physics/SPL

Як і Сесілія Пейн, Маргеріт Бербідж народилася в Англії. Вона здобула докторський ступінь у Лондонському університеті, згодом подала заявку на отримання стипендії від Товариства Карнегі з наміром проводити спостереження на телескопі американської обсерваторії Маунт-Вільсон. Але їй відмовили. Причина була вельми прозаїчна: у ті часи жінок не допускали до подібної роботи.

Але Маргарет не здалася. У 1955 році її чоловік, астрофізик Джеффрі Бербідж, отримав грант, який дозволив йому проводити спостереження на телескопі Маунт-Вільсон. Маргарет вирушила разом з ним, видаючи себе за асистентку чоловіка. Зрештою, керівництво обсерваторії викрило цей підступний план, але зробило виняток, надавши жінці можливість працювати на телескопі.

Основні дослідження Бербідж були зосереджені на визначенні хімічного складу зірок. Разом зі своїм чоловіком і астрономами Вільямом Фаулером та Фредом Гойлом вона розробила теорію, що всі хімічні елементи можуть синтезуватися під час ядерних реакцій в ядрах світил. У 1957 році команда опублікувала результати свого революційного дослідження. Так розпочалася нова сторінка в історії астрофізики. Робота відома під назвою B2FH-теорія — за першими літерами прізвищ вчених, які брали участь у її створенні.

Надалі Бербідж займалася дослідженням квазарів і активних галактик. Вона активно підтримувала проєкт будівництва космічного телескопа й допомогла розробити встановлений на Hubble спектрограф тьмяних об’єктів. У 1976 році Маргарет Бербідж стала першою жінкою, обраною президенткою Американської астрономічної спільноти.

Ненсі Роман

Сучасним астрономам складно уявити своє життя без телескопа Hubble. Цей інструмент у буквальному сенсі перевернув уявлення людства про навколишній світ. Hubble дозволив нам зазирнути в куточки Всесвіту, про існування яких ми раніше й не здогадувалися.

Ненсі Роман. Джерело: NASA/ESA

Зрозуміло, цей телескоп був колективним проєктом, над яким працювали тисячі людей. Але внесок однієї людини багато в чому виявився вирішальним. Її звали Ненсі Роман (1925-2018).

На початку своєї наукової кар’єри Роман працювала в кількох американських обсерваторіях. У 1959 році влаштувалася в NASA начальницею відділу астрономії. Вона стала першою жінкою, призначеною на керівну посаду в космічному агентстві. За 21 рік роботи там Ненсі брала участь у запуску кількох орбітальних сонячних обсерваторій і наукових супутників та розробляла плани для інших космічних місій.

Останній проєкт Роман в NASA — це телескоп Hubble, а саме — первинне планування програми, закладання її базової структури. За словами колег, вона в буквальному сенсі зуміла «продати» ідею космічного телескопа й організувала астрономічну спільноту, яка переконала Конгрес США фінансувати амбітний проєкт. За це Роман отримала улесливе прізвисько «Мати Hubble».

Вера Рубін

Ми бачимо Всесвіт як скупчення зірок, планет, хмар міжзоряного газу, туманностей і галактик. Але на них припадає лише 4-5% від його загальної маси. Набагато більший відсоток речовини Всесвіту (майже 85% маси) становить т.зв. темна матерія. Ми не можемо її побачити. Вона не випромінює, не поглинає і не відбиває світло. Її присутність видає лише гравітаційний вплив на звичайну матерію.

Вера Рубін. Джерело: Carnegie Institution of Washington via AP

Теорія про те, що велика частина Всесвіту складається з прихованої маси, була розроблена ще до Другої світової війни. Однак лише в 1960-х роках астрономи отримали переконливі докази, що підтверджують її правдивість. І за це нам варто подякувати Вері Рубін (1928-2016).

Вона зацікавилася астрономією ще в дитинстві, хоча один зі шкільних вчителів і намагався відрадити її, застерігаючи триматися «якомога далі від науки». У 14-річному віці за допомогою батька Вера спорудила свій перший телескоп. Згодом вступила в Корнелльський і Джорджтаунський університети, отримала докторський ступінь і захистила дисертацію під керівництвом Джорджа Гамова.

У 1960-ті роки Рубін разом із Кентом Фордом приступила до вимірювання швидкостей руху зірок у галактиці Туманність Андромеди. Під час спостережень їм вдалося встановити дуже незвичайний факт: швидкість руху світил на периферії була близька до швидкостей руху в центрі. Це суперечило уявленням про те, що обертання зірок навколо галактичного ядра має бути аналогічним руху планет в Сонячній системі.

Надалі вчені досліджували особливості обертання понад двохсот інших галактик і отримали схожі результати. Маса зірок і газу в центрі всіх цих галактик була явно недостатньою, щоб забезпечити таку високу швидкість на периферії. У результаті Вера дійшла висновку, що зірки піддаються впливу прихованої речовини, маса якої набагато перевершувала масу видимої матерії.

Згодом ці дані почали розглядати як основний доказ гіпотези темної матерії. Щодо самої Рубін, то вона й надалі продовжила дослідження галактик, зробивши низку нових відкриттів. На її честь названо телескоп, що будується у Чилі, та гірська гряда на Марсі.

Джоселін Белл

Джоселін Белл (1943 р.н.) увійшла в історію як авторка одного з найважливіших наукових відкриттів XX століття. Воно було зроблене в 1967 році, коли Белл працювала в Кембриджському університеті аспіранткою професора Ентоні Г’юїша, який спроєктував радіотелескоп, призначений для спостереження компактних джерел радіовипромінювання (в основному квазарів).

Джоселін Белл. Джерело: PA Archive / Alamy

У ті часи астрономи не мали комп’ютерів, здатних обробляти інформацію. Всі зібрані радіотелескопом Г’юїша дані записувалися на паперову стрічку. Надалі хтось мав переглянути її та спробувати зрозуміти, які ж саме сигнали прийняв апарат.

Саме це завдання й доручили Белл. За час роботи над проєктом вона проаналізувала понад 50 км паперової стрічки та навчилася на око відрізняти сигнали космічних джерел від перешкод, створюваних земною апаратурою. У якийсь момент вона звернула увагу на незвичайні імпульси. Вони не були схожі ані на випромінювання квазарів, ані на земні радіопередачі й повторювалися через певний інтервал в 1,3 секунди.

Г’юїш спершу не зацікавився знахідкою Белл, вважаючи, що імпульси мають земне походження. Його можна зрозуміти, адже в ті часи астрономам не були відомі тіла, які могли б посилати регулярні сигнали з такою малою періодичністю. Однак завзята Белл переконала керівника провести більш детальне дослідження. Воно показало, що імпульси випускаються об’єктом, розташованим далеко за межами Сонячної системи. Деякий час астрономи навіть припускали, що сигнали можуть мати штучне походження. Отже, невідомий об’єкт отримав позначення LGM-1 (скорочення від little green men — «маленькі зелені чоловічки»). Але незабаром Джоселін виявила й інші джерела подібних імпульсів. Стало зрозуміло, що йдеться про зовсім новий клас тіл. Їх назвали пульсарами.

Виявлення пульсарів стало однією з найважливіших подій в історії сучасної астрономії. Не дивно, що воно було відзначене Нобелівською премією. У 1974 році її отримав Г’юїш, а також доктор Мартін Райл за його внесок у розробку систем радіотелескопу. Белл не було серед лауреатів, попри те, що правила премії дозволяють ділити її між трьома вченими.

Ігнорування Шведською королівською академією заслуг Белл часто називають однією з найбільших несправедливостей в історії Нобелівської премії. Багато астрономів виступили з критикою цього рішення. Втім, сама Джоселін згодом заявила, що не була засмучена, бо, на її думку, саме науковий керівник відповідальний за успіх або провал проєкту — і це правильно, якщо йому дістаються всі лаври.

Та справедливості заради варто зауважити, що за свою подальшу наукову кар’єру Джоселін зібрала досить значну колекцію з престижних нагород і почесних ступенів.

Поделиться