仰望星空的半邊天③ 亨麗埃塔·勒維特 | 觀天者説_風聞

上一期已經預告過，本期觀天者説女王節系列的主角是另一名非常厲害的“哈佛計算員”——亨麗埃塔·勒維特（Henrietta Swan Leavitt）。

勒維特出生於1868年。上學期間，她對天文學產生了興趣。1894年，勒維特作為一名志願者加入哈佛大學天文台。後來她成為測光部的負責人。這個部門的主要工作就是測量恆星的亮度，而勒維特承擔的一項具體任務是檢查大小麥哲倫星雲的照相底片，並在其中識別亮度發生變化的恆星，也就是變星。為了實現這一點，她會比較在不同日期拍攝的同一片天空的底片。偶爾發現一顆恆星在有些日子會變亮或變暗，就表明它可能是一顆變星。

圖1. 工作中的亨麗埃塔·勒維特（來源：Harvard University）

經過幾年的研究，勒維特在大小麥哲倫雲中發現了1777顆變星。她注意到這其中有47顆似乎是一類特殊的變星，並稱之為“星團變星”——也就是我們今天所説的造父變星。在檢查觀測記錄時，勒維特發現了一件很重要的事情：週期較長的造父變星似乎比周期較短的更明亮。換句話説，造父變星“眨眼”的頻率和它們的亮度之間存在某種關係。1912年，勒維特進一步證實了自己的發現，造父變星週期的對數與平均亮度是線性相關的，就是所謂的周光關係，這樣一來，很容易就能夠推算出它們到地球的距離。

圖2. 造父變星的（修正）周光關係（來源：NASA）

由於當時的性別偏見，勒維特沒有機會充分展示自己的才能，但一位同事評價她“擁有天文台最出色的頭腦”。在人們的記憶中，她勤奮、認真，“輕描淡寫”。直到1921年死於癌症，勒維特始終默默無聞的在天文台工作。

對天文學家來説，最重要但也是最具挑戰性的任務之一就是測量遙遠天體的距離。如今，經典造父變星被用來測量星系之間的距離，最遠可達1億光年——遠遠超出了本星系羣的範圍。一個多世紀過去了，勒維特的發現對於真正理解宇宙的尺度仍然具有舉足輕重的影響。用《勒維特之星》一書的作者喬治·約翰遜（G. Johnson）的話説，勒維特就是那位“發現如何測量宇宙的女人”。

在那個女性不被允許操作天文望遠鏡的年代，勒維特、坎農等哈佛計算員在天文台的職位和薪水都很低，但這絲毫沒有削弱她們對天文研究的熱情。她們完美地完成了自己的工作，也讓我們看到更深更遠的宇宙。

下一期要介紹的是傳奇的“哈勃望遠鏡之母”——南希·格蕾絲·羅曼（Nancy Grace Roman）。讓我們下週再見。

主講人簡介

**李海寧，**中國科學院國家天文台星雲研究員。中國科學院青年創新促進會優秀會員。譯有《宇宙的真相》《圖説宇宙》《宇宙簡史》等科普書籍。