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上一期已經(jīng)預(yù)告過(guò)，本期觀天者說(shuō)女王節(jié)系列的主角是另一名非常厲害的“哈佛計(jì)算員”——亨麗埃塔·勒維特（Henrietta Swan Leavitt）。

勒維特出生于1868年。上學(xué)期間，她對(duì)天文學(xué)產(chǎn)生了興趣。1894年，勒維特作為一名志愿者加入哈佛大學(xué)天文臺(tái)。后來(lái)她成為測(cè)光部的負(fù)責(zé)人。這個(gè)部門(mén)的主要工作就是測(cè)量恒星的亮度，而勒維特承擔(dān)的一項(xiàng)具體任務(wù)是檢查大小麥哲倫星云的照相底片，并在其中識(shí)別亮度發(fā)生變化的恒星，也就是變星。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，她會(huì)比較在不同日期拍攝的同一片天空的底片。偶爾發(fā)現(xiàn)一顆恒星在有些日子會(huì)變亮或變暗，就表明它可能是一顆變星。

圖1. 工作中的亨麗埃塔·勒維特（來(lái)源：Harvard University）

經(jīng)過(guò)幾年的研究，勒維特在大小麥哲倫云中發(fā)現(xiàn)了1777顆變星。她注意到這其中有47顆似乎是一類(lèi)特殊的變星，并稱(chēng)之為“星團(tuán)變星”——也就是我們今天所說(shuō)的造父變星。在檢查觀測(cè)記錄時(shí)，勒維特發(fā)現(xiàn)了一件很重要的事情：周期較長(zhǎng)的造父變星似乎比周期較短的更明亮。換句話說(shuō)，造父變星“眨眼”的頻率和它們的亮度之間存在某種關(guān)系。1912年，勒維特進(jìn)一步證實(shí)了自己的發(fā)現(xiàn)，造父變星周期的對(duì)數(shù)與平均亮度是線性相關(guān)的，就是所謂的周光關(guān)系，這樣一來(lái)，很容易就能夠推算出它們到地球的距離。

圖2. 造父變星的（修正）周光關(guān)系（來(lái)源：NASA）

由于當(dāng)時(shí)的性別偏見(jiàn)，勒維特沒(méi)有機(jī)會(huì)充分展示自己的才能，但一位同事評(píng)價(jià)她“擁有天文臺(tái)最出色的頭腦”。在人們的記憶中，她勤奮、認(rèn)真，“輕描淡寫(xiě)”。直到1921年死于癌癥，勒維特始終默默無(wú)聞地在天文臺(tái)工作。

對(duì)天文學(xué)家來(lái)說(shuō)，最重要但也是最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一就是測(cè)量遙遠(yuǎn)天體的距離。如今，經(jīng)典造父變星被用來(lái)測(cè)量星系之間的距離，最遠(yuǎn)可達(dá)1億光年——遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了本星系群的范圍。一個(gè)多世紀(jì)過(guò)去了，勒維特的發(fā)現(xiàn)對(duì)于真正理解宇宙的尺度仍然具有舉足輕重的影響。用《勒維特之星》一書(shū)的作者喬治·約翰遜（G. Johnson）的話說(shuō)，勒維特就是那位“發(fā)現(xiàn)如何測(cè)量宇宙的女人”。

在那個(gè)女性不被允許操作天文望遠(yuǎn)鏡的年代，勒維特、坎農(nóng)等哈佛計(jì)算員在天文臺(tái)的職位和薪水都很低，但這絲毫沒(méi)有削弱她們對(duì)天文研究的熱情。她們完美地完成了自己的工作，也讓我們看到更深更遠(yuǎn)的宇宙。

下一期要介紹的是傳奇的“哈勃望遠(yuǎn)鏡之母”——南希·格蕾絲·羅曼（Nancy Grace Roman）。讓我們下周再見(jiàn)。

主講人簡(jiǎn)介：李海寧，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)星云研究員。中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)優(yōu)秀會(huì)員。譯有《宇宙的真相》《圖說(shuō)宇宙》《宇宙簡(jiǎn)史》等科普書(shū)籍。