仰望星空的半边天③ 亨丽埃塔·勒维特 | 观天者说

　　上一期已经预告过，本期观天者说女王节系列的主角是另一名非常厉害的“哈佛计算员”——亨丽埃塔·勒维特（Henrietta Swan Leavitt）。

　　勒维特出生于1868年。上学期间，她对天文学产生了兴趣。1894年，勒维特作为一名志愿者加入哈佛大学天文台。后来她成为测光部的负责人。这个部门的主要工作就是测量恒星的亮度，而勒维特承担的一项具体任务是检查大小麦哲伦星云的照相底片，并在其中识别亮度发生变化的恒星，也就是变星。为了实现这一点，她会比较在不同日期拍摄的同一片天空的底片。偶尔发现一颗恒星在有些日子会变亮或变暗，就表明它可能是一颗变星。

图1. 工作中的亨丽埃塔·勒维特（来源：Harvard University）

　　经过几年的研究，勒维特在大小麦哲伦云中发现了1777颗变星。她注意到这其中有47颗似乎是一类特殊的变星，并称之为“星团变星”——也就是我们今天所说的造父变星。在检查观测记录时，勒维特发现了一件很重要的事情：周期较长的造父变星似乎比周期较短的更明亮。换句话说，造父变星“眨眼”的频率和它们的亮度之间存在某种关系。1912年，勒维特进一步证实了自己的发现，造父变星周期的对数与平均亮度是线性相关的，就是所谓的周光关系，这样一来，很容易就能够推算出它们到地球的距离。

图2. 造父变星的（修正）周光关系（来源：NASA）

　　由于当时的性别偏见，勒维特没有机会充分展示自己的才能，但一位同事评价她“拥有天文台最出色的头脑”。在人们的记忆中，她勤奋、认真，“轻描淡写”。直到1921年死于癌症，勒维特始终默默无闻地在天文台工作。

　　对天文学家来说，最重要但也是最具挑战性的任务之一就是测量遥远天体的距离。如今，经典造父变星被用来测量星系之间的距离，最远可达1亿光年——远远超出了本星系群的范围。一个多世纪过去了，勒维特的发现对于真正理解宇宙的尺度仍然具有举足轻重的影响。用《勒维特之星》一书的作者乔治·约翰逊（G. Johnson）的话说，勒维特就是那位“发现如何测量宇宙的女人”。

　　在那个女性不被允许操作天文望远镜的年代，勒维特、坎农等哈佛计算员在天文台的职位和薪水都很低，但这丝毫没有削弱她们对天文研究的热情。她们完美地完成了自己的工作，也让我们看到更深更远的宇宙。

　　下一期要介绍的是传奇的“哈勃望远镜之母”——南希·格蕾丝·罗曼（Nancy Grace Roman）。让我们下周再见。

　　主讲人简介：李海宁，中国科学院国家天文台星云研究员。中国科学院青年创新促进会优秀会员。译有《宇宙的真相》《图说宇宙》《宇宙简史》等科普书籍。