セシリア・ペイン・ガポシュキンの人生を変え、長続きする影響

両親は、無限の野心を持ち、質問し続けるように私を育てました。ありがたいことに、20 世紀後半には、これらの特徴だけで、私は天体物理学者としてのキャリアに進むことができました.

私は幸運にも女子だけの高校に通うことができ、A レベルの物理と数学のクラスは少人数でしたが、偏見はありませんでした。 2006 年に物理学を学ぶために大学に通ったとき、私は数少ない女性の 1 人でしたが、その数は十分に大きかったので、あまり不快に感じることはありませんでした。性差別が私に影響を与えるものであることを受け入れたのは、博士号を取得し始めたときだけでした.

しかし、私の経験は、科学における女性の 20 世紀初頭および中期の経験以来、依然として大きな進歩を示しています。セシリア・ペイン=ガポシュキンは、1920年代初頭に口笛を吹いて男性の足を踏み鳴らすために講堂に足を踏み入れ、北アイルランド生まれの天文学者デイム・ジョセリン・ベル・バーネルは1960年代に同じ屈辱に苦しんだ.私たちの変化の遅さ。

Payne-Gaposchkin (1900 – 1979) は、何か新しいことを理解し、発見するという比類のない必要性を持っていたため、このような屈辱に耐えました。魅力的でエキセントリックな生活とは何かについて詳しく説明することは控えます (私のお気に入りの癖は、彼女の娘が彼女を「発明家の編み物職人」と表現することです)。代わりに、その生命がどのように時代を超えて天文学者にインスピレーションを与え続けているかに集中します.

現在、人気のある科学天文学の本には、ペイン・ガポシュキンへの言及がたくさんあります。私の本棚にある本のかなりの部分が、彼女の科学的貢献について言及しています...ほとんどの場合、彼女が与えられたクレジットが本来よりも少なかったという事実と並んでいます.

ある本では、アウト オブ ザ シャドウズ:20 世紀の女性の物理学への貢献 、今回は暗黒物質の分野で、別のパイオニアであるヴェラ・ルービンから彼女についての貢献があります。 Payne-Gaposchkin の発見の文脈に言及しながら、Rubin は主に科学に焦点を当てています。彼女の仕事は私たちの足元の地面を変えたからです。

Payne-Gaposchkin は、星に対する私たちの認識を単なる高温惑星から、最も単純な元素である水素のみで構成される巨大な天体へと変えました。

1920 年代初頭、インドの天体物理学者 M.N.サハは、星のスペクトルの吸収線は、特定の原子の存在だけでなく、それらの原子の電離度にも関連していると推測しました。太陽は、すべての星と同様に、虹のような連続体である幅広いスペクトルの光を放ちます。

特定の元素、たとえば鉄が太陽大気に存在する場合、特定の波長の光子が連続体から失われます。吸収線と呼ばれる暗い線が観測されます。鉄は本来 26 個の電子を持っているため、原子が光子の吸収を好むエネルギーで吸収線を生成します。

Saha が気付いたのは、イオン化された (電子の一部またはすべてが取り除かれた) 原子が、ほとんどバーコードのような明確な吸収線を生成したということです。

科学における女性についてもっと読む:

• Ada Lovelace:数学者、コンピューター科学者、先見の明のある人
• ドロシー クロウフット ホジキン:インスリンの構造を解明した卓越した教授
• Helen Gwynne-Vaughan:並外れた植物学者であり、そのアイデンティティの問題は今日でも女性科学者に直面しています

これは、星の化学成分を推測しようとする人々にとって、人生をより複雑なものにしました。各原子は 1 つのバーコードを生成するだけではありません。それらは、保有する電子の数に応じて、複数のバリエーションを生成しました。

Payne-Gaposchkin は、ハーバード大学での博士論文の主題として、このイオン化理論を太陽のスペクトルに適用しました。数か月後、「私が覚えているように、ほぼ 1 年間、完全に戸惑いました」-ラボで作成できるバーコードと比較することで、彼女は苦労して各行を識別しました。そうすることで、彼女は以前よりも正確に星の温度と化学成分を推測しました。彼女の結果は、水素が恒星の中で最も優勢な元素であり、鉄のような重い元素は存在するが、飾りにすぎないことを示唆していた.

太陽は主に水素でできているという考えは革命的でした。 1925 年まで、天文学者は、太陽が地球と構造が似ているという証拠として、太陽に重い元素が存在することを確認していました。裏庭でも同じ要素を見つけることができ、十分に加熱されれば、地球は自然に星になると彼らは仮定しました.現在、これらの見解にニヤニヤするのは簡単ですが、今世紀の終わりまでに破棄されるであろう科学的信念を私たちは保持していると確信しています。

当時、ペイン・ガポシュキンの論文はうまく受け入れられず、プリンストンの天体物理学者ヘンリー・ラッセルは、それを信じていないとはっきりと述べた.彼の反応により、Payne-Gaposchkin は論文に、おそらく理論を実験に適用する際の誤りが原因で、水素について導き出された存在量は「ほぼ確実に現実のものではない」という文を追加したと考えられています。

• 購読 サイエンス フォーカス ポッドキャスト これらのサービス:Acast、iTunes、Stitcher、RSS、Overcast

ラッセル自身が同じ結論を示した論文を書いたのは、ほんの数年後のことでした。 Payne-Gaposchkin の反応は今では失われていますが、彼女が感じたに違いない正当化を想像することしかできません。彼女がその場で報われていたらよかったのに。

代わりに、Payne-Gaposchkin は、まったく認識を得るために長い闘争に直面しました。彼女はいくつかの天文学コースを教えましたが、彼女の貢献はコース カタログに記載されず、技術アシスタントとして彼女に支払われました。ハーバード大学の学長であるアボット・ローレンス・ローウェルは、「ミス・ペインは、生きている間は決して大学の役職に就いてはならない」と述べた。実際、彼女は四半世紀後に完全な教授職を授与されました.

星の構成は、21 世紀にさかのぼる 100 年近く経った今でも私の関心事です。 Payne-Gaposchkin の研究により、人々は星がどのように形成されたか、また古い世代の星がスペクトルの観点からどのように見えるかについて再考するようになりました。最終的に、古い星ほど重元素が少なく、ビッグバン以降は重元素が非常に少なかったため、最初の星は水素と少量のヘリウムだけでできていたと推測されました。重い要素は一切なく、付け合わせも一切ありません。

私が自分のキャリアで追求するのは、これらの最初のスターです。最初の星は質量が太陽の約 100 倍と非常に大きく、寿命はわずか 1 億年程度と非常に短かった。私たちの太陽とはまったく別の星。この最初の星の時代について、私たちはほとんど知りません。しかし、私たちはその発見に挑戦しています。

私たちの宇宙のタイムラインから数十億年が経過しており、私たちの理解を完成させる必要性、またはさらにエキサイティングなことに、完全に変更する必要性に駆り立てられています. Payne-Gaposchkin の発見は、私の研究の土台となるレンガの 1 つです。それは不可欠であり、星についての私たちの理解に深く根付いているため、他のことを考えたことは無意味に思えます.

女性の天文コミュニティでは、セシリア・ペイン・ガポシュキンはおなじみの名前です。 Payne-Gaposchkin は、次世代の女性が続くことができるように、彼女に提示された障害を取り除き、それらを脇に置きました.

科学における偉大な発見をさらに読む:

• ブラック ホールとは何ですか?どのようにして発見したのですか?
• Inge Lehmann:地球を発見したデンマークの科学者は、固体の内核を持っています
• 記憶と脳:サンティアゴ・ラモン・イ・カハールの重要な発見

天文学に携わる女性は、依然として男性との真の公平性を保つための障害に直面しています。彼女は、私たちも私たちに提示された障害を無駄にすることができることを思い出させてくれるので、非常に多くの女性に刺激を与えていると思います.そして、より微妙な障害はまだあります。 #MeToo 運動の前には #astrosh (天文学におけるセクシャルハラスメント) があり、Twitter のハッシュタグには人生を変えるような差別や不正行為の事例があふれていました。

女性天文学者としてのペイン＝ガポシュキンの先駆的な努力は、私にとって重要です。なぜなら、私は学界で自分自身の戦いに直面し、性別による差別を何度も経験してきたからです。しかし、それだけのために彼女を思い出すのは彼女に大きな不利益をもたらすでしょう.彼女の言葉を借りれば、「それは生存のケースであり、適者ではなく、最も頑固に粘り強い者のケースでした.」

そのため、変化を遅らせても継続します。

21 世紀の変わり目に、当局はハーバード大学の壁に新しい肖像画を掛けました。 Cecilia Payne-Gaposchkin の肖像画は、日光が差し込む窓から外を眺め、片手で開いた本を持ち、もう一方の腕を背中の後ろにリラックスした姿勢で置いています。

ペイン＝ガポシュキンは、彼女の不満に関しては微妙な人ではありませんでした.彼女の肖像画が壁を飾り、彼女の上昇を阻止しようとした（そして失敗した）ハーバード大学の学長であるローウェルからわずか数フィート離れたところにある彼女の肖像画の勝利を彼女は楽しむだろうと思います. 20 世紀の真に偉大な天文学者の 1 人になることです。

• 今すぐ購入 Amazon UK、Bookshop.org、Waterstones から

天体観測のヒントをお探しですか?英国の初心者ガイド向けの完全な天文学をご覧ください。