威廉米娜·弗萊明是19世紀后期著名天文學家,她在恒星光譜分類、變星、新星、星云等多個領域都獲得了重要成果。她還是世界上第一個發現一次電離氦光譜線的人,這些光譜線經過皮克林的深入研究后(因此被稱為“皮克林線系”),在量子物理學的發展過程中扮演了重要角色。為了紀念她和發現青霉素的亞歷山大·弗萊明,月球上一個隕石坑被命名為“弗萊明”。本文介紹弗萊明的生平與她在天文學領域的貢獻。
撰文 | 王善欽、鄒莎莎
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威廉米娜·弗萊明,約1890年。圖源:公共版權
家族與婚姻
威廉米娜·弗萊明(Williamina Paton Stevens Fleming,1857-1911)原名威廉米娜·史蒂文斯(Williamina Paton Stevens),于1857年5月15日出生于蘇格蘭東部港口城市鄧迪(Dundee)。
根據哈佛天文臺臺長皮克林(Edward Charles Pickering,1846-1919)為她寫的介紹,威廉米娜母系祖上屬于鄧迪北郊的克拉弗休斯(Claverhouse)領地上的格雷厄姆(Grahams)家族。這個家族驍勇好戰,被稱為“戰斗的格雷厄姆”(Fighting Grahams)。
1850年,羅伯特·史蒂文斯(Robert Stevens,1826-1864)與瑪麗·沃克(Mary Walker,1832-1910)在鄧迪市結婚,此后生下威廉米娜等10個孩子,但威廉米娜的1個哥哥與3個弟弟在不超過5歲時就不幸夭折。
史蒂文斯是雕刻師和鎏金師,開了家店鋪,平日以雕刻木框、貼敷金箔為業。史蒂文斯還熟悉照相術,是當地最早嘗試攝影的人之一。據說也是他最先將銀版照相術引入這座城市。
1864 年 3 月 19 日,威廉米娜父親逝世,家里的經濟支柱垮了。此后,她的母親與哥哥試圖繼續父親的生意,但徒勞無功。
14歲時,威廉米娜成為實習教師,此后6年一直從事少兒教學工作。1877年5月26日,20歲的威廉米娜嫁給了同在鄧迪市的會計師詹姆斯·弗萊明(James Fleming,1841-1900),改隨夫姓。
本文此后稱她為“弗萊明”。
家族與婚姻
威廉米娜·弗萊明(Williamina Paton Stevens Fleming,1857-1911)原名威廉米娜·史蒂文斯(Williamina Paton Stevens),于1857年5月15日出生于蘇格蘭東部港口城市鄧迪(Dundee)。
根據哈佛天文臺臺長皮克林(Edward Charles Pickering,1846-1919)為她寫的介紹,威廉米娜母系祖上屬于鄧迪北郊的克拉弗休斯(Claverhouse)領地上的格雷厄姆(Grahams)家族。這個家族驍勇好戰,被稱為“戰斗的格雷厄姆”(Fighting Grahams)。
1850年,羅伯特·史蒂文斯(Robert Stevens,1826-1864)與瑪麗·沃克(Mary Walker,1832-1910)在鄧迪市結婚,此后生下威廉米娜等10個孩子,但威廉米娜的1個哥哥與3個弟弟在不超過5歲時就不幸夭折。
史蒂文斯是雕刻師和鎏金師,開了家店鋪,平日以雕刻木框、貼敷金箔為業。史蒂文斯還熟悉照相術,是當地最早嘗試攝影的人之一。據說也是他最先將銀版照相術引入這座城市。
1864 年 3 月 19 日,威廉米娜父親逝世,家里的經濟支柱垮了。此后,她的母親與哥哥試圖繼續父親的生意,但徒勞無功。
14歲時,威廉米娜成為實習教師,此后6年一直從事少兒教學工作。1877年5月26日,20歲的威廉米娜嫁給了同在鄧迪市的會計師詹姆斯·弗萊明(James Fleming,1841-1900),改隨夫姓。
本文此后稱她為“弗萊明”。
從女仆到成為哈佛計算員
1878年,弗萊明與丈夫前往紐約,并于12月初抵達。次年1月,弗萊明懷孕。
懷孕不久后,她的丈夫不辭而別,不知所蹤。為了獨立養活自己與腹中的胎兒,弗萊明努力找工作,最終被皮克林聘為家庭女傭,負責管理家務。弗萊明的能力、細心與負責的態度讓皮克林夫婦非常滿意。
孩子快出生時,皮克林夫妻幫助弗萊明返回蘇格蘭生育與休養。1879 年 10 月她生下兒子,并將孩子取名為愛德華·查爾斯·皮克林·弗萊明(Edward Charles Pickering Fleming,1879-1962),以感謝皮克林夫婦對自己的熱情幫助。1881年4月,弗萊明將兒子愛德華托付給自己的母親照顧,然后重返哈佛天文臺。愛德華后來成為一名冶金工程師。
弗萊明重返時,皮克林正為自己的男助手工作的低效而煩惱。這些男助手不夠細心,也缺乏耐心,在處理觀測數據時,總是出現各種錯誤。皮克林認為,曾經擔任過小學教師的弗萊明適合從事學術有關的事務,皮克林的妻子也認為弗萊明有這方面的才能。
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畫家Sarah Putnam繪制的皮克林的畫像(1911年)。圖源:Sarah Gooll Putnam
1881年,皮克林正式聘請弗萊明到天文臺擔任計算員,負責記錄恒星的測光數據。根據“保存哈佛早期天文數據與研究”(Preserving Harvard’s Early Data and Research in Astronomy,PHAEDRA)項目發現的筆記本,弗萊明入職后登記的最早數據是1876年的一些觀測。
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PHAEDRA項目整理出來的弗萊明的最早的記錄本,共300多頁,登記了1876年的觀測。圖源:Fleming, Williamina P., 1876, Circle Readings, Fundamental Stars for Zone
一些文章認為弗萊明是第一個計算員,這個說法不正確。弗萊明入職時,哈佛大學天文臺已經有5位計算員了。
在當時的哈佛天文臺,剛進來的女性計算員的時薪一般為25美分,特別優秀者的時薪會高一些,最高可以達到50美分。她們每天工作7小時,每周工作6天。
弗萊明的早期工作主要是記錄恒星的亮度及其隨著時間的演化。皮克林寫道:“弗萊明夫人于 1881 年開始在哈佛天文臺工作。起初她的職責非常簡單,只是抄寫和進行普通的計算。”
弗萊明工作認真,字跡工整,精力充沛,且對數字有著敏銳的洞察力。同時,她還具有出色的組織能力。這些特征使她成為皮克林的得力助手。隨著皮克林獲得更多資助,她的任務也隨之增多,開始承擔光譜分析與分類等工作,最終在多個領域做出杰出貢獻。
恒星光譜分類
弗萊明最著名的貢獻之一是為恒星光譜分類。在弗萊明之前,光譜分類方面的先驅之一是意大利天文學家塞奇(Angelo Secchi,1818-1878)。
塞奇于19世紀60年代與70年代觀測了4000多條恒星光譜,將它們分為五大類,分別用羅馬字母I、II、III、IV與V標記。這就是塞奇分類(Secchi classes)系統。
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意大利天文學家塞奇。圖源:公共版權
1886年,德雷珀(Henry Draper,1837-1882)的遺孀安娜·德雷珀(Anna Palmer Draper,1839-1914)建立了“亨利·德雷珀紀念”(Henry Draper Memorial)基金,用以資助德雷珀逝世前未完成的宏大目標——拍攝大量恒星的光譜并將其分類,即“亨利·德雷珀星表”(Henry Draper Catalogue)項目。(參見《她做了一個“違背祖訓”的決定,然后將一個學科推進了幾十年》)
這個任務的第一步是用放置在望遠鏡中的底片拍攝恒星光譜。
恒星光通過分光鏡后會成為如同彩虹的光譜,在底片上留下一條暗帶,上面存在顯示為白色的吸收線。皮克林將物端棱鏡技術與照相術結合,從而可以在一張8英寸乘10英寸的玻璃底片上同時拍攝到幾百顆恒星的光譜。這些光譜一般只有1厘米長,甚至更短。
使用放大鏡,可以識別出這些吸收線,并確定其波長,從而確定產生這些吸收線對應的化學元素。根據元素的差異,可以將光譜分類。這個過程需要大量的人力。因此,皮克林招聘了一批新的女計算員執行這個任務。
1881年至1886年,負責分類恒星光譜的是女計算員法拉(Nettie Farrar,1862-?)。1886年底,法拉辭職。皮克林讓弗萊明接手法拉的工作。
皮克林與弗萊明將塞奇分類(Secchi classes)系統中的五大類繼續細分,隨著種類增加,羅馬字母的使用不再方便,他們因此改用拉丁字母。他們按照光譜中的氫的含量排序,將I型細分為A、B、C、D四類;將II型細分為E、F、G、H、I、K、L七類;令III型與IV型分別對應M型與N型,拋棄了V型,增加O、P與Q型。其中,O型為帶有亮線的沃爾夫-拉葉星的光譜,P型為行星狀星云光譜,Q型為其他類型恒星光譜。
行星狀星云既不是恒星,也不是行星,因此皮克林與弗萊明的恒星光譜類型有15類。這個系統被稱為“皮克林-弗萊明系統”,也被稱為“德雷珀系統”。塞奇分類系統與“皮克林-弗萊明系統”本質上都與恒星大氣的溫度密切相關(雖然當時他們都沒有充分認識到這個深刻關系),但后者更精細。
弗萊明帶領團隊內的女計算員一起進行恒星的光譜分類。在她們的努力下,哈佛天文臺于1890年出版了第一本近400頁的《亨利·德雷珀星表》,該星表以633塊底片上的亮于8等的10351顆恒星的28266條光譜為基礎,并附有10497條注釋。皮克林因此給弗萊明漲了薪水。
1890年,哈佛天文臺設在秘魯的南半球觀測站正式啟動。弗萊明分析了那里拍攝到的7個疏散星團里恒星的光譜。
從1888年開始,弗萊明除了繼續擔任皮克林的秘書,還負責替皮克林招募并培訓新的女計算員。到1903年,她共招募了20名女計算員,其中最著名的是1896 年入職的坎農(Annie Cannon,1863-1941)和1902 年入職的勒維特(Henrietta Leavitt,1868-1921)。
坎農后來將弗萊明與皮克林建立起來的分類系統繼續簡化,形成恒星光譜分類的“哈佛分類法”,它于1922 年被國際天文學聯合會定為恒星光譜分類的官方分類法,并在教科書中沿用至今。哈佛分類法的建立過程中,貢獻最大的是弗萊明、皮克林和坎農。弗萊明與皮克林奠定了基礎,坎農進行了改進,并進行更多恒星光譜的分類。
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1891 年,位于計算室的哈佛計算員合影。右起第四為弗萊明。弗萊明旁邊坐著的是安娜·德雷珀。圖源:Harvard University Archives
光譜分類等方面的成功,讓弗萊明獲得了認可,也讓她堅信女性可以在科學領域內獲得成功。1893 年,她參加了在芝加哥召開的天文學與天體物理學大會。她在會上發表演講,為從事科學工作的女性發聲:“因此,我們希望在天文學領域——這個如今為女性的工作和才能提供了廣闊天地的學科,女性至少能像在其他一些學科中那樣,證明自己與男性不相上下。”
對皮克林線系的貢獻
1896年間,弗萊明在分析船尾座ζ星(ζ-Puppis,弧矢增二十二)的光譜時,發現一個很奇怪的吸收線系。這個線系中,每隔一條譜線就和氫的巴爾末線系(Balmer series)的譜線重合(波長相等),因此可以被分為兩組:一組酷似巴爾末線系,另外一組此前未被發現過。
皮克林對這個奇異的線系進行了詳盡研究,并于1896年11月與1897年2月投出相關論文。在1896年的論文中,皮克林指出弗萊明發現了這些奇怪的光譜,并給出類似于巴爾末公式的新公式;在1897年的論文中,皮克林修正了自己此前得到的公式。
皮克林認為:這些譜線都是氫發射出來的,其中一組譜線的波長符合巴爾末公式,是正常的氫引起的;另一組譜線則是不同溫度和壓強下的“宇宙氫”引起的。人們將這個線系稱為“皮克林線系”(Pickering series)。
1913年,偉大的物理學家玻爾(Niels Bohr,1885-1962)將量子論引入原子光譜的研究,解釋了氫原子的巴爾末線系的物理起因。他還指出,皮克林線系來自擁有一個電子的一次電離氦(He+),而不是氫。在這個物理圖景中,巴爾末線系是氫原子中的電子在第2能級與更高能級之間的躍遷導致的,皮克林線系則是一次電離氦在第4能級與更高能級之間的躍遷導致的。
此后實驗物理學家用純氦氣制造出皮克林線系,證實了玻爾的解釋。對皮克林線系的正確解釋為玻爾的量子論帶來了很大的聲望,也讓皮克林在物理學史上留下濃墨重彩的一頁。
遺憾的是,盡管皮克林在論文的開頭就說明這個線系是弗萊明所發現,她的貢獻卻依然幾乎被所有人忽略。
一方面,“皮克林線系”這個名稱并無不當,因為首先得到表達式的人是皮克林。作為類比,巴爾末線系并不是巴爾末(Johann Balmer,1825-1898)發現的,但因為巴爾末總結出公式而得名。
另一方面,巴爾末線系來自地球上早已被發現的氫,且發現者并不唯一,只給提出正確公式的巴爾末冠名權是恰當的;而皮克林線系來自于很晚才被發現的He+,且在恒星光譜中被弗萊明首先發現,長期未被正確解釋。因此,弗萊明的發現具有自身的重要性,她是有資格與皮克林分享這個榮譽與冠名權的。
筆者認為,將這個線系稱為“皮克林-弗萊明線系”甚至“弗萊明-皮克林線系”會更恰當。
普通變星的觀測
弗萊明在分析底片時還發現眾多變星。變星是亮度會產生明顯變化的恒星。變星的光譜與正常恒星光譜有明顯差異。因此,只要分辨出光譜差異,就可能初步識別出變星;再結合不同時間觀測的亮度,就可以確定其是否為變星。
根據PHAEDRA項目整理的弗萊明的觀測日記可知:她最遲在1897年就開始觀測變星的亮度演化與光譜特征。從1890年開始,她與皮克林等人合作完成多篇與變星有關的論文。
1907年,弗萊明與皮克林合作發表論文,給出了222顆長周期變星的位置與多個時期的照相星等。這些變星要么由弗萊明確認,要么由她指導的其他女計算員確認。對其中變化特別明顯的107顆變星的更深入觀測與研究于1912年被發表。
對于弗萊明1907年的論文,英國皇家天文學會在1911年的文章中進行了高度評價:“許多天文學家發現一顆變星就已心滿意足,將其觀測工作交由他人負責;而發現 222 顆變星,并且如此精心地安排它們未來的觀測,這可稱得上是近乎奇跡般的成就。”這并不是弗萊明發現的全部變星。事實上,她一生發現的普通變星超過310顆。
新星的觀測
弗萊明在新星的觀測方面也很有建樹。新星是變星的一種,其亮度猛烈變化,甚至可以使其從肉眼不可見變為肉眼可見,仿佛新誕生的恒星,故稱新星(后來天文學家發現,部分新星的光度明顯高于其他新星的光度,并將其命名為“超新星”)。
新星爆發前后的星等可以變亮12等,即亮度升高63000倍。現代天文學理論指出:新星是由于白矮星從伴星那里“掠奪”(正式術語為“吸積”)物質并將物質炸開后形成的現象,爆炸后,白矮星幸存,并繼續吸積伴星物質。
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新星形成的藝術想象圖:白矮星吸積氣態伴星的富含氫的物質,發生聚變,產生猛烈的噴發、增亮現象。圖中白矮星與吸積盤相對紅色伴星的大小被夸大。圖源:NASA/CXC/M.Weiss
1887 年 11 月 3 日,弗萊明發現英仙座一顆恒星的光譜異常,最終確認這是一顆新星。它被命名為“英仙座V”(V Persei)或“英仙座1887年新星”(Nova Persei 1887)。這是第一個被記錄下光譜的新星。
1893年10月,弗萊明發現矩尺座的一顆恒星的光譜顯示出十幾條顯眼而明亮的氫線,其特征很類似新星的特征。此后弗萊明檢查了同一個位置,發現此前那里并沒有這顆恒星,意味著這也是一顆突然變亮的新星。
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弗萊明(右)和梅布爾·斯蒂文斯(Mabel Stevens,左),1891 年。圖源:Harvard University Archives
弗萊明一生共發現10顆新星。這些新星中,蛇夫座RS星(RS Ophiuchi)是多次爆發的新星,即“再發新星”。再發新星非常罕見,至2025年為止只被確認了大約10顆。再發新星爆發前后的星等變化值可以達到9等,即亮度升高4000倍。
蛇夫座RS星在1898年一度達到最亮,然后變暗;后續的觀測與研究表明,它于1907、1933、1945、1958、1967、1985、2006與2021年又被觀測到突然變亮(爆發)。這意味著它每隔9-26年就會爆發一次。2021年那次爆發,它的亮度在一天內增加了600倍。
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2021年8 月 9 日協調世界時 13:21 至 13:23 之間被拍攝到蛇夫座RS星爆發期間的圖像。圖源:Martin Mobberley
星云獵手
在分析底片的過程中,弗萊明還發現了59個氣態星云。這些星云大致可以被分為三類:恒星形成星云、超新星遺跡與行星狀星云。它們的起源不同:恒星形成星云孕育大量新恒星;超新星遺跡是大質量恒星或白矮星爆炸后的彌散物質;行星狀星云是中低質量恒星晚期拋出的外層物質形成的彌散物質。
1888年2月6日,皮克林的弟弟威廉·皮克林(William Pickering,1858-1938)用自己改進過的技術制作的底片拍攝了獵戶座區域。弗萊明檢查底片時發現,獵戶座ζ星(參宿一,“獵戶”的“腰帶”那三顆星的最左邊那顆)的下方有一塊明顯的白斑,白斑周圍是一個半圓形的壓痕。
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左:編號為B2312的照相底片,弗萊明從中發現了馬頭星云,即圖中紅圈內的白斑。右:另一張馬頭星云照片(右),此圖中被曝光區域顯示為白色,因此更容易識別出微小的馬頭星云(左邊最亮星下方向右凸起的部分)。圖源:Harvard College Observatory(左);NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (AURA/STScI)(DASCH at Harvard)
威廉認為這是一團黑暗的模糊物質,因為它們沒有讓底片感光、變黑。弗萊明進一步認為這是一個暗星云。這個白斑就是著名的馬頭星云,它是內部正在形成恒星的星云。那個半圓形的壓痕就是IC 434星云。這個發現曾被歸功于皮克林。皮克林在 1890 年的著作中澄清了這一發現,弗萊明的貢獻因此獲得認可。
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哈勃空間望遠鏡拍攝的馬頭星云的近紅外線照片。圖源: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (AURA/STScI)
1904年,弗萊明發現了超新星遺跡“面紗星云”(Veil Nebula)的一部分的細節結構。這個區域呈現三角形。因為皮克林匯報了這個發現,這片星云曾經被稱為“皮克林三角”(Pickering's Triangle)。后來人們也將它稱為“弗萊明三角”(Fleming's Triangle),并將其中的絲絮狀星云物質被稱為“弗萊明三角縷”(Fleming's Triangular Wisp)。
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“面紗星云”中的“皮克林”三角。其中的絲絮狀星云物質被稱為“弗萊明三角縷”。圖源: Andy Weeks
弗萊明發現的行星狀星云中比較著名的是“弗萊明1”(Fleming 1)星云。它于1910年被確認,與地球的距離約為10000光年,位于半人馬座。
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歐洲南方天文臺(ESO)的甚大望遠鏡(VLT)拍攝的弗萊明1星云。圖源:ESO/H. Boffin
在不公正與不滿意中堅持
1899年,皮克林向哈佛大學校董會申請讓弗萊明成為哈佛大學天文臺正式成員,并讓她擔任哈佛大學天文照相底片儲藏館的館長。哈佛大學校董會批準了這兩個申請。弗萊明的工資也因此翻倍,達到1500美元。
此時,弗萊明帶領的團隊中有12名女計算員(包括她自己),她帶領她們進行照片的識別、檢查和測量,并登記與處理數據。此外,她還要檢查修訂坎農等人得到的分類工作成果。
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1902 年,弗萊明站在哈佛大學天文臺新建的底片儲存庫前面。圖源:Harvard University Archives, courtesy of Tom Fine
對于自己的工作模式,弗萊明常常感到不滿意。她在1900年3月5日的日記中寫道:“如果一個人能不斷進行原創性的工作,觀測新的恒星與變星,分類它們的光譜并研究它們的特性和變化,那么生活將是最美好的夢;但是,當你必須將自己最感興趣的事情放在一邊,用大多數可用的時間來為他人發表文章做準備時,你將回到現實。”盡管如此,她還是緊接著引用了一句話:“然而,‘不論做什么,都得做好。’”
更讓弗萊明不滿意的是收入方面的不平等。她承擔這么繁重的任務,卻只有1500美元的年薪,而天文臺里的男性助手的年薪卻是2500美元。在1900年3月12日的日記中,弗萊明抱怨皮克林:“我與臺長就女性的薪酬問題進行了交談。他似乎認為,無論責任多大,時間多長,我的工作都并不是太多或太難,當我一提起工資的問題時,他立即告訴我,按照女人的標準,我已拿到了極高的報酬。”
她在日記中繼續抱怨:“有時我真想放棄,讓他去試試雇傭別人,或者讓其他助手來做我的工作,讓他明白:他以1500 美元一年從我這兒獲得什么,而其他助手拿2500 美元一年,又讓他得到什么。他難道從沒想過,我和那些男人一樣也有個家要操持?不過我覺得女人是沒有資格享受這些待遇的。這居然還被稱作開明的時代!……我幾乎要崩潰了。”
根據皮克林當天的日記,他向學校轉達了弗萊明提薪的要求。不過,沒有跡象表明學校批準進一步漲薪的建議。這也意味著女計算員只能領取低薪,并不單純因為皮克林的經費緊張,更因為哈佛大學在政策上規定了她們的時薪上限。
盡管遭遇各種困難與不公平,“不論做什么,都得做好”,這句話依然讓弗萊明克服不滿情緒,她在職業生涯中獲得了眾多突出成果與相關的榮譽。相反,如果她真的將大部分精力投入到觀測或“原創”研究,反而未必會獲得那么大的成功。從這個角度看,皮克林對弗萊明的安排符合她本人的特長,只是那個時代對女性實在太不公平了(參見22歲成為院士:他是女科學家的剝削者,還是鋪路人?)。
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1898年,哈佛計算員正在工作。站立者為弗萊明。圖源:Harvard University Archives / UAV 630.271 (E4116). Harvard Libraries
第一顆白矮星的共同發現者
弗萊明還是第一顆白矮星——波江座40B(40 Eridani B)——的共同發現者之一。羅素(HenryRussell,1877-1957)測出了波江座40的距離后,計算出波江座40B的光度很低,屬于矮星,而且比太陽的光度低得多。他對這顆星的光譜型很好奇,因此請求皮克林確定它的光譜型。
皮克林打電話讓弗萊明查閱。不到一個小時,弗萊明就報告說,這顆星是A型星,顏色偏白,這意味著它溫度很高。
一顆低光度的矮星,其溫度卻高到顏色發白。羅素后來回憶,他當時對這種“例外”感到迷惑與沮喪;但皮克林卻對他說:“正是這些例外導致了我們知識的進步。”1922年,這類恒星被稱為“白矮星”(White Dwarfs)。
羅素說:“第一個知道白矮星存在的人是弗萊明夫人。一兩個小時或更晚之后,我和皮克林教授成為后兩個發現者。”實際上,這顆白矮星應該是羅素、弗萊明與皮克林共同發現的。這是因為羅素確定了它的“矮”(光度很低),弗萊明確定了它的“白”;而皮克林擁有這顆恒星光譜的底片。現在,波江座40B被認為是第一顆被確認的白矮星。
榮譽
由于在恒星光譜分類、變星確認、星云確認等領域獲得的成就,弗萊明不僅成為哈佛大學天文照相底片儲藏館館長,還獲得其他重要榮譽。
1906年,弗萊明被選為英國皇家天文學會的榮譽會員,成為首位入選該學會的美國女性。這是一個巨大的榮譽。當時該學會沒有正式的女性會員,女性榮譽會員也僅有6位,其中5位是天文學家(另一位因為捐助巨款促進天文學發展而被授予榮譽會員)。
赫赫有名的卡羅琳·赫歇爾(CarolineHerschel,1750-1848)與瑪麗·薩默維爾(Mary Somerville,1780-1872)于1835 年成為首批入選該學會的二人。
弗萊明還被選為美國天文和天體物理學會會員、法國天文學會會員與韋爾斯利學院天文學榮譽研究員。墨西哥天文學會授予她瓜達盧佩·阿爾門達羅(Guadalupe Almendaro)獎章,以表彰她發現新星。
1910 年 9 月,她前往加州,到威爾遜山天文臺參加第四次國際太陽研究合作會。與會的女性僅有兩位,另一位是天文學家的妻子。這意味著她已躋身國際一流天文學家之列。
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弗萊明(右中位置)于 1910 年參加威爾遜山天文臺舉行的第四次國際太陽研究合作會議。圖源:Mount Wilson and Palomar Observatories, courtesy of AIP Emilio Segrè Visual Archives
逝世
大約1908年,弗萊明病倒,最終于1911年5月21日在波士頓逝世,享年僅54歲。
從她24歲那年(1881年)成為哈佛女計算員到逝世,弗萊明將自己30年的時間奉獻給天文學,并成為舉世聞名的天文學家。她逝世時,她掌管的天文照相底片儲藏館已經保存了20萬塊底片(此后,底片數量繼續增長到50萬塊)。
在她的墓碑上,姓名下方一行用同樣大小的字母寫著“ASTRONOMER”(天文學家),這是她1904年申請加入美國籍時填寫的身份(于1907年入籍)。這10個字母是她奮斗了半輩子獲得的榮譽,實至名歸。
弗萊明逝世后,坎農接管了她的任務,繼續帶領其他女計算員進行恒星光譜分類。坎農與皮克林于1911年到1915年期間完成了德雷珀星表,并于1918-1924年將其出版。德雷珀星表包含了22.53萬顆恒星的位置、星等、光譜分類。弗萊明雖然沒有參與到德雷珀星表的最終編撰與出版,但她的辛勤工作為這項工作奠定了基礎。
2015年,哈佛大學照相底片館發現了118個盒子,里面裝著2500多本筆記。這些筆記本中,有103本是弗萊明的。在30年的職業生涯中,她平均每年記下超過3本筆記本。
女科學家的杰出典范
弗萊明逝世后,她的同事與好友坎農為她寫了悼文,發表于《天體物理學雜志》(Astrophysical Journal,ApJ)。這篇悼文的壓縮版則于同年發表于《科學》雜志。坎農評價弗萊明:“她勤奮、耐心,同時又極具自立精神和勇氣。”
坎農說:“盡管她一生中的大部分時間都在從事科學工作,但她的人文興趣卻十分廣泛。……無論多累,她都會熱情地歡迎朋友到家中或天文臺做客,她身上那種對人的同情心,是某些從事科學工作的女性所缺乏的。”“這表明投身于科學的日常事務,并不會磨滅女性天性中那迷人的特質。”
皮克林為自己失去這樣一位優秀而忠誠的得力助手而痛心。他認為弗萊明“明顯繼承了這個顯赫家族的許多優秀品質——精力充沛、堅韌不拔和忠誠”。他說:“弗萊明夫人堪稱女性在科學領域取得卓越成就的杰出典范,她不僅在科學的更高層面上取得了成功,而且絲毫未喪失女性特有的天賦和魅力。”
英國皇家天文學會也發表了悼念文章:“弗萊明夫人去世,學會痛失僅有的5位女性榮譽會員之一。”在回顧了弗萊明的論著后,悼文寫道:“對這些指定卷冊稍加審視,我們就會對弗萊明夫人的工作量之大、成效之顯著以及創新之多感到敬佩不已。”
羅素看到坎農發表于《科學》的訃告后,深感痛心。他寫信給皮克林,認為這是天文學領域乃至于科學界的巨大損失。
為了紀念她和發明青霉素(盤尼西林)的偉大微生物學家亞歷山大·弗萊明(Alexander Fleming,1881-1955),月球上的一個隕石坑于1970年被命名為“弗萊明隕石坑”。為了紀念她,5747號小行星被命名為“威廉米娜”(5747 Williamina)。
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阿波羅 16 號拍攝的弗萊明隕石坑。圖源:James Stuby based on NASA image
參考文獻(可滾動閱讀)
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