Скрытые фигуры: восемь выдающихся женщин, имена которых должны знать все любители астрономии

На протяжении большей части человеческой истории занятие наукой считалось не женским делом. Астрономия не была исключением. На пути женщин, стремившихся изучать звезды и планеты, вставало множество преград — от снисходительного отношения мужчин до невозможности отказаться от предписываемых обществом «традиционных обязанностей» и всевозможных запретов на получение высшего образования.

Однако некоторым женщинам удалось сломать стереотипы и внести неоценимый вклад в изучение Вселенной. По случаю отмечаемого в марте месяца женской истории редакция The Universe Space Tech хотела бы рассказать о восьми выдающихся женщинах, чьи имена должны знать все любители астрономии.

Каролина Гершель

Фамилия «Гершель» является одной из самых знаменитых в истории астрономии. Легендарный Уильям Гершель открыл Уран, несколько спутников планет-гигантов и обнаружил существование инфракрасного излучения. Его сын Джон пошел по стопам отца, прославившись наблюдениями кратных звезд и туманностей, исследованиями в области фотографии, а также своими усилиями по популяризации астрономии.

Уильям и Каролина Гершель. Литография 1890 года. Источник: Wellcome Collection gallery

Но в этом славном роду была еще одна Гершель — Каролина (1750-1848), младшая сестра Уильяма. В детстве она заболела тифом, из-за чего ослепла на один глаз, а ее рост остановился на отметке 130 см. Мать решила, что дочь никогда не выйдет замуж, а лучшее, чего она сможет достичь в жизни — устроиться на работу служанкой. К счастью, отец сумел добиться, чтобы Каролина получила образование.

В 1772 году Гершель переехала вместе со своим братом из Германии в Англию, где начала помогать ему в научных исследованиях. Впоследствии она сама заинтересовалась астрономией и занялась самостоятельными наблюдениями. В 1786-м Каролина стала первой в истории женщиной, открывшей комету. Всего за свою жизнь она обнаружила 8 новых комет и 14 туманностей.

После смерти брата Каролина Гершель завершила работу над каталогом из 2500 наблюдавшихся им звездным скоплений и туманностей (многие из них на самом деле являлись галактикам). Позже он стал основой для знаменитого Нового общего каталога (New General Catalogue), по сей день остающегося наиболее известным в любительской астрономии списком объектов дальнего космоса.

Королевское астрономическое общество Великобритании наградило Каролину Гершель золотой медалью и впоследствии избрало своим почетным членом. Она стала первой женщиной, удостоенной таких почестей. В возрасте 96 лет ученая получила золотую медаль Прусской академии наук. Также в ее честь были названы астероид Лукреция (281 Lucretia) и кратер на Луне.

Энни Кэннон

Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me. Вот уже почти сто лет эта мнемоническая фраза используется начинающими астрономами для запоминания порядка спектральных классов звезд. Эта последовательность была придумана Энни Джамп Кэннон (1863-1941).

Энни Кэннон. Источник: Smithsonian Institution

В 1896 году Энни устроилась на работу в Гарвардский университет. Она вошла в состав группы профессора Пикеринга, занимавшейся изучением звездных спектров. В те времена астрономы пользовались несколькими вариантами классификации светил, но ни один из них не был удачным. Просмотрев множество фотопластинок, Кэннон разработала собственную, гораздо более удобную систему.

По воспоминаниям современников, Энни была феноменально работоспособной. В среднем за минуту она успевала классифицировать три звезды, просто наблюдая интенсивность их спектральных линий. При использовании лупы она могла определить звезды девятой звездной величины — в 16 раз тусклее того, что может увидеть человеческий глаз.

Несмотря на «ручной» характер, работа Кэннон отличалась очень высокой степенью точности. Всего за 40 лет своей научной карьеры она классифицировала более 350 тыс. звезд. Этот рекорд так никто и не побил. Энни стала первой женщиной, которая получила почетную степень доктора Оксфордского университета и была отмечена золотой медалью Национальной академии наук. Но, возможно, главной наградой стало то, что в 1922 году Международный астрономический союз официально утвердил разработанную ею систему классификации звезд. С небольшими корректировками она используется и по сей день.

Генриетта Суон Левитт

1920-е годы в астрономии ознаменовались настоящей революцией, которую по своим последствиям можно сравнить с публикацией Коперником знаменитого труда «О вращении небесных сфер». Эдвину Хабблу удалось доказать, что Вселенная не ограничивается Млечным Путем и что многие наблюдаемые «туманности» на самом деле являются отдельными галактиками, расположенными далеко за пределами нашей собственной звездной системы.

Генриетта Суон Левитт. Источник: Margaret Harwood — American Institute of Physics, Emilio Segrè Visual Archives

Но революционное открытие Хаббла никогда бы не состоялось, если бы не исследования Генриетты Суон Левитт (1868-1921). Как и Каролина Гершель, она столкнулась с серьезным недугом, из-за чего практически полностью оглохла. Но это не помешало ей устроиться в 1893 году в обсерваторию Гарвардского колледжа ассистенткой профессора Пикеринга.

Основной ее обязанностью было составление каталога фотопластинок с изображениями светил и определение их величин. Во время исследования переменных звезд в Большом и Малом Магеллановых Облаках Суон обратила внимание, что между периодом изменения их блеска и светимости есть определенная зависимость. В 1908 году ученая опубликовала статью, сообщив о своем открытии.

В дальнейшем Генриетта сосредоточила внимание на цефеидах — классе пульсирующих переменных звезд. В 1912 году она написала новую статью. Текст был отправлен в журнал и подписан Пикерингом, но в первом же предложении указывалось, что его подготовила Суон. В труде содержалась диаграмма, которая давала возможность определить расстояние до цефеиды по ее видимому блеску. Позже она была названа законом Левитт.

Закон Левитт позволил астрономам использовать цефеиды в качестве «стандартных свечей» для определения расстояний. В дальнейшем Эдвин Хаббл воспользовался ими, чтобы доказать, что Вселенная простирается далеко за пределы Млечного Пути. К сожалению, Суон не дожила до этого момента. Позже в ее честь был назван астероид 5383 Leavitt, а также кратер на Луне.

Сесилия Пейн-Гапошкина

Сесилия Пейн (1900-1979) родилась в Англии. Еще студенткой она посетила лекцию известного астронома Артура Эддингтона. Это событие навсегда изменило ее жизнь. Пейн решила заняться астрофизикой. Однако реализовать мечту было непросто. Несмотря на то, что Сесилия блестяще закончила Кембриджский университет, она не могла получить научную степень из-за своего пола (Кембридж начал выдавать дипломы женщинам только после Второй мировой), поэтому переехала в США, решив, что там будет иметь больше возможностей.

Сесилия Пейн-Гапошкина. Источник: Smithsonian Institution Archives

Сесилия устроилась на работу в обсерваторию Гарвардского университета и выбрала объектом своего исследования звезды. Изучая их спектры, она пришла к выводу, что химический состав большинства светил примерно одинаков и их основными компонентами являются водород и гелий. Пейн изложила свое видение в опубликованном в 1925 году труде «Звездные атмосферы». Астрофизик Отто Струве позже назвал ее диссертацию одной из лучших в истории астрономии.

Выводы Сесилии основательно отличались от тогдашней теории, согласно которой звезды содержат преимущественно железо и по своему химическому составу похожи на Землю. Многие ученые отказались верить в правоту Пейн. Известный астроном Генри Норрис Рассел даже убедил ее прекратить исследования в этом направлении, но через несколько лет опубликовал статью, в которой признал, что ошибался.

В 1934 году Пейн вышла замуж за русского эмигранта Сергея Гапошкина. Их брак сравнивали с семьей Марии Склодовской и Пьера Кюри. Супруги исследовали звезды с переменной светимостью и тщательно систематизировали собранный материал. В 1956 году Сесилия стала первой в истории женщиной, назначенной на должность профессора в Гарвардском университете. В 1976 году она была удостоена самой почетной награды Американского астрономического общества, по иронии судьбы — имени Генри Рассела.

На церемонии награждения Пейн сказала: «Награда для молодого ученого — это эмоциональный трепет от того, что ты первый человек в истории, который что-то увидел или что-то понял. Ничто не может сравниться с этим опытом… Награда для опытного ученого — наблюдать, как расплывчатый эскиз превратился в грандиозный пейзаж».

Элинор Маргерит Бербидж

Все мы состоим из звездной пыли — элементов, образовавшихся в ходе эволюции светил и выброшенных в окружающее пространство в момент их гибели. Сейчас это воспринимается нами как сам собой разумеющийся факт. Но так было далеко не всегда. И за это знание нам стоит поблагодарить группу, в состав которой входила Элинор Маргерит Бербидж (1919-2020), одна из наиболее выдающихся астрономов XX века.

Элинор Маргерит Бербидж. Источник: Emilio Segre Visual Archives/American Institute of Physics/SPL

Как и Сесилия Пейн, Маргерит Бербидж родилась в Англии. Она получила докторскую степень в Лондонском университете, затем подала заявку на получение стипендии от Общества Карнеги с намерением проводить наблюдения на телескопе американской обсерватории Маунт-Вильсон. Но ей отказали. Причина была весьма прозаична: в те времена женщин не допускали к подобной работе.

Но Маргарет не сдалась. В 1955 году ее муж, астрофизик Джеффри Бербидж, получил грант, который позволил ему проводить наблюдения на телескопе Маунт-Вильсон. Маргарет отправилась вместе с ним, выдавая себя за ассистентку мужа. В конце концов, руководство обсерватории разоблачило этот коварный план, но сделало исключение, предоставив женщине возможность работать на телескопе.

Основные исследования Бербидж были сосредоточены на определении химического состава звезд. Вместе со своим мужем и астрономами Уильямом Фаулером и Фредом Гойлом она разработала теорию, что все химические элементы могут синтезироваться во время ядерных реакций в ядрах светил. В 1957 году команда опубликовала результаты своего революционного исследования. Так началась новая страница в истории астрофизики. Работа известна под названием B2FH-теория — по первым буквам фамилий ученых, участвовавших в ее создании.

В дальнейшем Бербидж занималась исследованием квазаров и активных галактик. Она активно поддерживала проект строительства космического телескопа и помогла разработать установленный на Hubble спектрограф тусклых объектов. В 1976 году Маргарет Бербидж стала первой женщиной, избранной президентом Американского астрономического сообщества.

Нэнси Роман

Современным астрономам сложно представить свою жизнь без телескопа Hubble. Этот инструмент в буквальном смысле перевернул представление человечества об окружающем мире. Hubble позволил нам заглянуть в уголки Вселенной, о существовании которых мы раньше и не догадывались.

Нэнси Роман. Источник: NASA/ESA

Разумеется, этот телескоп был коллективным проектом, над которым работали тысячи людей. Но вклад одного человека во многом оказался решающим. Ее звали Нэнси Роман (1925-2018).

В начале своей научной карьеры Роман работала в нескольких американских обсерваториях. В 1959 году устроилась в NASA начальником отдела астрономии. Она стала первой женщиной, назначенной на руководящую должность в космическом агентстве. За 21 год работы там Нэнси участвовала в запуске нескольких орбитальных солнечных обсерваторий и научных спутников, а также разрабатывала планы для других космических миссий.

Последний проект Роман в NASA — это телескоп Hubble, а именно — первичное планирование программы, закладка ее базовой структуры. По словам коллег, она в буквальном смысле сумела «продать» идею космического телескопа и организовала астрономическое сообщество, которое убедило Конгресс США финансировать амбициозный проект. За это Роман получила льстивое прозвище «Мать Hubble».

Вера Рубин

Мы наблюдаем Вселенную как скопление звезд, планет, облаков межзвездного газа, туманностей и галактик. Но на них приходится лишь 4%-5% от ее общей массы. Куда больший процент вещества Вселенной (порядка 85% массы) составляет т. н. темная материя. Мы не можем ее увидеть. Она не излучает, не поглощает и не отражает свет. Ее присутствие выдает лишь гравитационное воздействие на обычную материю.

Вера Рубин. Источник: Carnegie Institution of Washington via AP

Теория о том, что большая часть Вселенной состоит из скрытой массы, была разработана еще до Второй мировой. Однако лишь в 1960-х годах астрономы получили убедительные данные, подтверждающие ее правоту. И за это нам стоит поблагодарить Веру Рубин (1928-2016).

Она заинтересовалась астрономией еще в детстве, хотя один из школьных учителей и пытался отговорить ее, предостерегая держаться как можно дальше от науки. В 14-летнем возрасте с помощью отца Вера соорудила свой первый телескоп. Впоследствии поступила в Корнелльский и Джорджтаунский университеты, получила докторскую степень и защитила диссертацию под руководством Джорджа Гамова.

В 1960-е годы Рубин вместе с Кентом Фордом приступила к измерению скоростей движения звезд в галактике Туманность Андромеды. Во время наблюдений им удалось установить очень необычный факт: скорость движения светил на периферии была близка к скоростям движения в центре. Это противоречило представлениям о том, что вращение звезд вокруг галактического ядра должно быть аналогичным движению планет в Солнечной системе.

В дальнейшем ученые исследовали особенности вращения более двухсот других галактик и получили схожие результаты. Масса звезд и газа в центре всех этих галактик была явно недостаточной, чтобы обеспечить такую высокую скорость на периферии. В результате Вера пришла к выводу, что звезды подвергаются воздействию скрытого вещества, масса которого намного превосходила массу видимой материи.

Впоследствии эти данные начали рассматривать как основное доказательство гипотезы темной материи. Что касается самой Рубин, то она и в дальнейшем продолжила исследования галактик, сделав ряд новых открытий. В ее честь назван телескоп, который строится в Чили, и горная гряда на Марсе.

Джоселин Белл

Джоселин Белл (род. 1943) вошла в историю как автор одного из важнейших научных открытий XX века. Оно было сделано в 1967 году, когда Белл работала аспиранткой профессора Энтони Хьюиша из Кембриджского университета. Хьюиш спроектировал радиотелескоп, предназначенный для наблюдения компактных источников радиоизлучения (в основном квазаров).

Джоселин Белл. Источник: PA Archive / Alamy

В те времена астрономы не имели компьютеров, способных обрабатывать информацию. Все собранные радиотелескопом Хьюиша данные записывались на бумажную ленту. В дальнейшем кто-то должен был просмотреть ее и попытаться понять, какие же именно сигналы принял аппарат.

Именно эту задачу и поручили Белл. За время работы над проектом она проанализировала более 50 км бумажной ленты и научилась на глаз отличать сигналы космических источников от помех, создаваемых земной аппаратурой. В какой-то момент она обратила внимание на необычные импульсы. Они не были похожи ни на излучение квазаров, ни на земные радиопередачи и повторялись через определенный интервал в 1,3 секунды.

Хьюиш сперва не заинтересовался находкой Белл, считая, что импульсы имеют земное происхождение. Его можно понять, ведь в те времена астрономам не были известны тела, которые могли бы посылать регулярные сигналы с такой малой периодичностью. Однако упорная Белл убедила руководителя провести более детальное исследование. Оно показало, что импульсы испускаются объектом, расположенным далеко за пределами Солнечной системы. Некоторое время астрономы даже предполагали, что сигналы могут иметь искусственное происхождение. Следовательно, неизвестный объект получил обозначение LGM-1 (сокращение от little green men — «маленькие зеленые человечки»). Но вскоре Джоселин обнаружила и другие источники подобных импульсов. Стало понятно, что речь идет о совершенно новом классе тел. Их назвали пульсарами.

Обнаружение пульсаров стало одним из важнейших событий в истории современной астрономии. Неудивительно, что оно было отмечено Нобелевской премией. В 1974 году ее получил Хьюиш, а также доктор Мартин Райл за его вклад в разработку систем радиотелескопа. Белл не было среди лауреатов, несмотря на то, что правила премии позволяют делить ее между тремя учеными.

Игнорирование Шведской королевской академией заслуг Белл часто называют одной из самых больших несправедливостей в истории Нобелевской премии. Многие астрономы выступили с критикой этого решения. Впрочем, сама Джоселин впоследствии заявила, что не была расстроена, потому что, по ее мнению, именно научный руководитель ответственен за успех или провал проекта — и это правильно, если ему достаются все лавры.

Но справедливости ради стоит заметить, что за свою дальнейшую научную карьеру Джоселин собрала довольно внушительную коллекцию из престижных наград и почетных степеней.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Телескоп в Южной Америке сфотографировал космического карпа кои
Астрономы открыли четыре мининептуна
Гигантский Магелланов телескоп стал на шаг ближе к строительству
Ракетная ступень крупным планом: японский спутник совершил историческое сближение с космическим мусором
Межзвездный ремонт завершен: Voyager 1 возобновил передачу всех научных данных
Важный эксперимент: NASA отправила в космос видео и фото с домашними любимцами
Астрономы открыли у пары звезд удивительные параллельные диски
James Webb обнаружил самый далекий взрыв сверхновой в ранней Вселенной
Прочь из Млечного Пути: найдена ближайшая к Земле гиперскоростная звезда
Опасный случай декомпрессии на МКС вызвал переполох в радиоэфире