塞西莉亚海伦娜Payne-Gaposchkin

佩恩-加普什金,塞西莉亚·海伦娜(1900-1979)是英国出生的天文学家,是研究变星(亮度变化的恒星)和银河系结构的权威。她是哈佛大学第一批晋升为教授的女性之一,也是哈佛大学第一个主管院系的女性。

塞西莉亚·海伦娜·佩恩(Cecilia Helena Payne)于1900年5月10日出生于英国温多弗。她于1919年进入剑桥大学。作为天文学领域的女性,佩恩遇到了许多障碍。著名教授欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)的工作帮助揭示了原子的结构,他在演讲中嘲笑佩恩是唯一的女性,使男学生感到困惑笑。尽管她感到害怕,但她对天文学的热爱确保了她的成功。她与年轻的英国天文学家阿瑟·斯坦利·埃丁顿成为朋友,阿瑟·斯坦利·埃丁顿以补习生的身份录取了她。埃丁顿继续成为研究恒星内部结构的先驱。

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佩恩于1923年在剑桥大学完成学业,并于1923年获得文学学士学位。因为那时女性只能获得“学位头衔”,佩恩于1923年乘船前往美国寻求更大的机会。那一年,她开始在拉德克里夫学院(Radcliffe College)学习,这是马萨诸塞州剑桥市的一所女子私立文理学院,与哈佛大学(Harvard University)关系密切。

佩恩来到美国前不久,哈佛大学天文台的主任哈洛·沙普利(Harlow Shapley)启动了一个天文学项目,鼓励女性在天文台学习。第一个学生是1922年的阿德莱德·埃姆斯,第二个学生是佩恩。佩恩在天文台工作了很长时间,沙普利成为了她的论文指导老师。两年之后,她获得了拉德克利夫学院的天文学博士学位,这是哈佛天文台第一个授予她的博士学位。哈佛还没有在该领域设立博士项目。她也成为了第一位获得拉德利夫天文学博士学位的女性。

她的工作涉及恒星大气。1925年,她向拉德克利夫学院提交了她的博士论文,成为《恒星大气》一书。乌克兰裔美国天体物理学家奥托·斯特鲁夫称佩恩的论文“无疑是天文学史上最杰出的博士论文。”斯特鲁夫对恒星的研究做出了很大贡献,他主要以研究恒星的光谱而闻名。

从1927年到1938年,她在哈佛天文台担任沙普利的技术助理。沙普利经常阻止佩恩使用新的电子设备,他还负责将佩恩的名字从哈佛大学或拉德克利夫学院的目录中删除。多年以后,她才知道他从“设备费用”中支付她的薪水。1934年,美国天文学家亨利·诺里斯·罗素(Henry Norris Russell)提到佩恩,他写道,美国接替佩恩在普林斯顿大学(Princeton University)的最佳人选是“唉,是个女人!”罗素对理论天体物理学在美国的发展具有重要影响,并于1912年至1947年担任普林斯顿大学天文台主任。哈佛和普林斯顿都不会考虑女性教员。

同样在1934年,佩恩嫁给了俄罗斯出生的哈佛天文学家和天体物理学家谢尔盖·加波施金。他们在许多变星项目上合作。

Payne-Gaposchkin在哈佛大学天文台的工作仍然是非官方的和未被承认的。直到1945年,她在哈佛教授的所有课程都没有被列入目录。此外,她还看到了女性是如何在她的领域里做粗活的。在天文台的后台房间里,女人们在进行测量恒星位置所需的计算,并对其他科学家的大量成果进行分类。他们中的一些人一开始就有很高的科学才能,但他们的努力受到了挫折。他们可能会失去工作,如果他们结婚或如果他们抱怨他们的低工资。1938年Payne-Gaposchkin被授予Phillips天文学家的头衔。

第二次世界大战后(1939-1945),天文台由新主任接管。终于,在1956年,经过31年的等待,paye - gaposchkin获得了哈佛大学天文学终身教授的头衔,这个职位她一直担任到1966年。她是第一位成为哈佛大学终身教授的女性。与此同时,她成为了第一个女系主任,从1956年到1960年领导哈佛大学天文系。作为一名女性,她在一个由男性主导的领域所做的努力帮助她成为年轻女学生的坚定支持者。

佩恩·加波施金在天文学方面的成就很多。她发现了恒星的化学成分。特别是,她发现氢和氦是恒星和恒星中最丰富的元素。因此,在宇宙中。她还测定了恒星的温度。她通过对高亮度恒星光谱的详细研究和分析(天文学家使用“亮度”一词来表示恒星发出的能量)学到了这些东西。这涉及到通过棱镜分析来自遥远星系恒星的光,棱镜将光分解成一条彩虹般的色带,称为光谱(复数光谱)。可见光光谱的一端是红色,波长最长的颜色(连续波峰之间的距离)。另一端是波长最短的紫罗兰色。任何恒星发出的光谱都有亮线和暗线,指示恒星外层和大气层的组成。天文学家随后将遥远星系中恒星发出的光谱与我们所在星系中类似恒星的光谱进行了比较银河系

对Payne Gaposchkin和加波施金所做的变星的观测和分析,为所有有关变星的研究奠定了基础,也为恒星的结构提供了线索。变星是改变其亮度的恒星。主要有四种类型:(1)脉动变量,(2)爆炸恒星。(也称为灾变变量),(3)食双星,和(4)旋转恒星。

脉冲变星随着它们的膨胀和收缩而改变亮度。它们每几天到每100天脉动一次。其中一种脉冲变星是造父变星。天文学家也将这些恒星称为造父变星,因为他们在仙王座中发现了第一颗造父变星。佩恩·加波什金和其他天文学家可以告诉我们到地球的距离造父变星是通过比较恒星的表观亮度和它们的光度而产生的。通过观察造父变星,发现其他星系是不属于银河系的遥远系统。

爆炸的恒星以如此巨大的能量突然爆发,将大量的气体和尘埃抛向太空。佩恩·加波施金研究的一种爆炸恒星被称为新星,复数新星。这些恒星的亮度比正常亮度高出数千倍。这种亮度可能持续几天甚至几年,然后恒星返回到原来的状态暗淡的外观。一些新星一次又一次地爆炸。另一种爆炸的恒星称为超新星,其亮度是普通新星的数千倍。

食双星是双星,由一对相互环绕的恒星组成。恒星的运动方式是一颗恒星周期性地阻挡另一颗恒星的光线。这种阻挡会降低从地球上看到的两颗恒星的总亮度。食双星只是一种双星。

从1966年到1979年,Payne-Gaposchkin一直是哈佛大学的名誉教授,从1967年到1979年,她是史密森天体物理天文台的工作人员。她写了许多学术书籍和教科书,以及流行的《正在形成的星星》(1952)和《星星和星团》(1979)。20年来,她编辑了哈佛天文台的出版物,包括《公报》、《通告》和《编年史》,以及以《哈佛专论》为名出版的书籍。

几所大学授予佩恩-加波施金荣誉学位。当她还是剑桥大学的学生时,皇家天文学会选她为会员。她还成为美国天文学会、美国哲学学会和美国艺术与科学学会的成员。她获得了国家研究委员会奖学金;拉德克利夫校友协会毕业生奖章;美国天文学会安妮·坎农奖;美国天文学会亨利·诺里斯·罗素奖;拉德克利夫学院优异奖;以及富兰克林学院的里滕豪斯奖章。

加波什金一家有三个孩子,爱德华、凯瑟琳和彼得。凯瑟琳成为了一名天文学家,并与母亲合作发表了几篇论文。她还编辑了母亲的自传《Cecilia Payne-Gaposchkin:自传和其他回忆录》(1984)。她于1979年12月7日去世。

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