群星的族譜——天文學星表縱覽(10)

群星的族譜——天文學星表縱覽(10)

亨利·德雷珀的夫人安娜·瑪麗·帕爾默(Anna Mary Palmer)一直在全力支持他的工作,決定繼續支持他未完成的事業,為專業天文學家提供經費,編制一份以他名字來命名的星表,作為對他的祭奠。哈佛天文臺臺長皮克林(Edward C. Pickering)接過了這份任務,計劃用物端稜鏡進行光譜巡天,記錄所有能觀測到的恆星。在那個沒有計算機的時代,星表的整理歸算是一項巨大的工程。他對自己男秘書的工作非常不滿,在一次發火時說自己的女傭都能幹得更好,他的女傭弗萊明夫人(Williamina Fleming)因此意外地進入了天文臺,並把事情處理地井井有條。這讓皮克林驚喜過望,從此認為浩繁的記錄和分析工作更適合由女性來完成,史無前例地僱傭了許多女性來處理數據(這些計算人員被稱作Computer)。這個舉措在當時飽受爭議,女僱員們也被戲稱為“皮克林的後宮”(Pickering's Harem)。

她們是管理恆星的女人

是沉默而耀眼的恆星守護者

無論是“人肉計算機”還是“皮克林的後宮”

都無法匹配她們的功勳

請稱她們為

“天文學家”

群星的族譜——天文學星表縱覽(10)

不過,她們很快就以傑出的工作向世人證明了自己的能力。1890年發表的《德雷珀光譜星表》Draper Catalogue of Stellar Spectra,包含了南緯25度以北10351個天體的28266條光譜信息,獲得了天文界的廣泛認可,也為女性天文學家贏得了地位和尊敬。弗萊明夫人在這份星表中根據氫線強度將光譜分為17類,依次用A-Q的英文字母表示。在此之後,她作為皮克林的得力助手,更多的擔負起組織協調等管理工作。數據的分析整理落到了亨利·德雷珀的侄女,女天文學家莫里(Antonia Maury)身上,她對這些數據進行了更深入的研究,於1897年和皮克林發表了一個全新的光譜系統,用羅馬數字編成22類,第一次將B型星正確的排到A型之前,但是皮克林對這個分類系統並不滿意,莫里也因此一度離開了天文臺。

這些天文學家們每天都要核對大量的底片

投入了巨大的精力

她們當中大多數人在當時

是不可能找到其它工作的

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1896年皮克林招到了另一位得力助手——坎農(Annie Jump Cannon),她17歲時因為感染猩紅熱而喪失了大部分聽力,交際上的不便使她潛心學術。1901坎農和皮克林聯合發表了南天1122顆亮星的光譜分類結果。新的分類沿用了弗萊明夫人的字母標識,但去除了大部分的字母,只保留了O, B, A, F, G, K, M作為主要類型,並借鑑莫里的思路給出了正確的排列次序,從而奠定了哈佛分類法的基礎。當時並不知道這樣的順序是由恆星的表面溫度決定的。這個關係直到1925年才被沙普利(Harlow Shapley)的女博士生Cecilia Payne-Gaposchkin在博士論文中揭開。

哈佛分類法的口訣是

“O, Be A Fair Girl, Kiss Me!”

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在1911年弗萊明夫人因肺炎去世後,坎農接替了她底片總監的位置。開始按照新的光譜分類對全天暗至九等的二十多萬顆恆星進行系統整理。她每個月要完成了5000多顆恆星的分類,為了加快速度,她只負責檢查照相底板,報出光譜類型,由一旁的助手記錄,這樣最快的時候一分鐘能辨認3顆。即使如此,她直到1915年才完成全部的分類工作,由於還要核對位置,分類結果直到1918年才開始陸續發表。而此時項目的資助人德雷珀夫人已在四年前去世,擔任了42年臺長的皮克林也在一年後與世長辭。坎農只得獨立擔負起彙編星表的重任。1924年她終於完成了八卷的亨利-德雷珀星表(Henry Draper Catalogue,簡稱HD),這一版包括225300顆恆星的數據,曆元歸算到1900年,極限星等為為8.5等。這是第一個收錄全天恆星光譜的大規模星表,也正是這個星表確立了恆星光譜哈佛分類法的歷史地位。在接下來的十年裡她又對這個星表進行了修訂和擴充。在1936年完成了亨利-德雷珀擴充星表(The Henry Draper Extension,簡稱HDE,編號III/135A),星數達到272150顆,仍沿用HD編號。在這之後坎農又計劃將星表擴充到更暗的星等,但是因為二戰時期經濟困難,工作進展緩慢,而坎農在1941年溘然長逝了。她的繼承者,另一位女天文學家Margaret Walton Mayall整理完成了其餘的部分,增加了86933顆恆星的位置,星等,自行和光譜等數據,在1949年發表,稱作德雷珀增補星表(Henry Draper Extension Charts,簡稱HDEC,編號III/182)。

天文攝影技術的成熟和光譜儀的運用大大加深了天文學家對星空的認識。但便於目視觀測的望遠鏡並不方便儀器記錄,而這兩項新發明都需要更大的望遠鏡才能發揮威力。一場新的變革已經呼之欲出……

群星的族譜——天文學星表縱覽(10)

上述內容原載於《天文愛好者》2009年第7期

群星的族譜——天文學星表縱覽(10)

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