Ženy, které změnily astronomii

Jaderná syntéza i kvazary

• Margaret Burbidgeová (1919–2020)

Eleanor Margaret Burbidgeová začala astronomii studovat v roce 1936 na University College London, kde také roku 1939 získala magisterský titul a o čtyři roky později doktorát. V roce 1945 ji ovšem odmítli přijmout na Carnegie Institution for Science. Její členství by totiž znamenalo, že by musela pozorovat na observatoři Mount Wilson, kam měli i v polovině 20. století přístup pouze muži. V roce 1951 však Margaret získala první vědeckou pozici: Na Yerkesově observatoři se věnovala studiu chemického složení hvězd.

Po stopách chemických prvků

O dva roky později se vrátila do Anglie a ve spolupráci se svým mužem Geoffreym Burbidgem, s Williamem Fowlerem a Fredem Hoylem pracovala na přelomové teorii. Na základě experimentů a pozorovacích dat získaných především manžely Burbidgeovými vytvořil tým hypotézu, že všechny chemické prvky mohou být syntetizovány při jaderných reakcích ve hvězdách. Jev dnes známe jako hvězdnou nukleosyntézu a výsledná teorie zveřejněná roku 1957 se nazývá B²FH, podle iniciál svých autorů. Článek dodnes představuje jakousi klasiku v oblasti astrofyziky a jeho dopad na naše poznání je mimořádný.

Pozdější výzkum Burbidgeové byl rovněž velmi úspěšný: Jako jedna z prvních změřila hmotnosti a rotační křivky galaxií a zařadila se mezi průkopnice studia kvazarů. Výrazně tak přispěla k rozšíření našeho vědění, co se týká o fungování vesmíru.

V čele astronomické společnosti

V roce 1955 konečně získala přístup na Mount Wilson, ovšem za dnes již nepředstavitelných a ponižujících podmínek. Musela se vydávat za asistentku svého muže, a manželé navíc museli bydlet odděleně. Avšak i díky iniciativě samotné Margaret se situace postupně měnila. Burbidgeová například odmítala ocenění určená speciálně ženám: Chtěla být hodnocena společně s muži, na základě dosažených výsledků, nikoliv pohlaví. V roce 1972 se stala ředitelkou Královské greenwichské observatoře a o čtyři roky později i první ženou v čele Americké astronomické společnosti.

Během svého dlouhého života ovlivnila mnoho oblastí astronomie a astrofyziky, získala řadu ocenění a pomáhala také například sestrojit některé přístroje pro Hubbleův dalekohled. Jako emeritní profesorka na univerzitě v San Diegu pokračovala ve výzkumu, přičemž se věnovala zejména kosmologii a určitým obtížným otázkám vývoje vesmíru. Pracovala ještě dlouho po oficiálním odchodu do penze a zemřela v roce 2020, v úctyhodném věku sta let. (foto: American Astronomical Society, CC BY 4.0)

Hvězdné poslání

• Annie Cannonová (1863–1941)

Annie Jump Cannonová, rodačka z Doveru ve státě Delaware, měla štěstí na rodiče. Otec byl bohatým stavitelem lodí a senátorem, zatímco matka dívku podporovala v jejích zálibách, zejména v matematice a astronomii. Učila ji poznávat souhvězdí a kladla jí na srdce, aby ve svých zájmech pokračovala. V roce 1880 poslali Cannonovi svou 17letou dceru do Massachusetts na Wellesley College, jednu z nejlepších amerických škol pro ženy, aby tam studovala fyziku a astronomii. Když se později vrátila domů, cestovala a věnovala se fotografii – ale také onemocněla spálou a téměř ohluchla.

Po smrti matky oslovila Annie svou bývalou profesorku Sarah Frances Whitingovou s dotazem, zda se na univerzitě nenabízí volné pracovní místo. Pedagožka ji následně najala jako asistentku fyziky a rovněž ji inspirovala ke studiu spektroskopie.

Geniální počítačky

Aby Cannonová získala přístup ke kvalitní pozorovací technice, zapsala se na Radcliffe College – vysokou školu svobodných umění pro ženy při Harvardské univerzitě. Jejích schopností a nadšení si všiml ředitel tamní observatoře Edward Pickering a v roce 1896 jí nabídl místo. Stala se tak členkou Harvard Computers, skupiny žen najatých k dokončení hvězdného katalogu Henryho Drapera. Jejich úkolem bylo identifikovat a popsat všechny stálice na fotografických deskách přibližně do deváté magnitudy.

Annie za život ručně klasifikovala více hvězd než kdokoliv jiný, celkem asi 350 tisíc. Zpočátku zvládala tisíc stálic za tři roky, v roce 1913 však už dokázala pracovat na dvou stovkách za hodinu. Objevila rovněž 300 proměnných hvězd, pět nov a jednu spektroskopickou dvojhvězdu. Vytvořila klasifikační systém stálic založený na jejich spektru, konkrétně na tzv. Balmerových čárách O, B, A, F, G, K, M. Využívá se přitom dodnes, i když s modifikacemi, neboť byly zjištěny další souvislosti týkající se zejména vztahu jednotlivých tříd hvězd a jejich teplot. 

Změna pohledu

Společnost se na ženy zaujímající vědecké posty dívala zprvu nedůvěřivě – úkolem tehdejších dam bylo se vdát a starat se o domácnost. Pickering, který program vedl, si však stál za svým. Kolegyně, jež najal, pracovaly precizně a plody jejich úsilí sklízíme dodnes. I názor veřejnosti se tudíž postupně měnil.

V roce 1925 tak Cannonová jako první žena získala čestný doktorát věd na Oxfordské univerzitě a ke vstupu do vědecké komunity pomohla také dalším. Postupně se stala nositelkou mnoha různých ocenění i čestných doktorátů a Americká astronomická společnost dnes ženám každoročně uděluje cenu za vynikající práci v astronomii nesoucí její jméno. Annie pracovala téměř až do své smrti v roce 1941. Bylo jí 77 let. (foto: Wikimedia Commons, Smithsonian Institution, PDM 1.0)

Do nitra kulových hvězdokup

• Helen Sawyer Hoggová (1905–1993)

Také Helen Sawyer Hoggová se po absolvování střední školy rozhodla pro další studium. Na Mount Holyoke College se nejprve zaměřila na chemii, načež ji zlákala astronomie. Svou roli v tom sehrála zejména přednáška již zmiňované Annie Cannonové, která Helen následně zajistila stipendium na Radcliffe College. A rovněž Hoggová nastoupila do Shapleyho týmu, kde dostala na starost mapování kulových hvězdokup. V roce 1928 získala magisterský titul a o tři roky později i doktorát. Poté pracovala na astrofyzikální observatoři Dominion, kde fotografovala a zkoumala proměnné hvězdy. V kulové hvězdokupě Messier 2 objevila 132 nových objektů zmíněného druhu a své průlomové dílo publikovala v astronomických katalozích, jež se používají dodnes.

Pod křídly manžela

Nutno však říct, že popsaného úspěchu dosáhla jen jako dobrovolná asistentka svého manžela: Observatoř Dominion jí práci nenabídla. Ke škodě vědy tehdy stále ještě nebylo běžné zaměstnávat ženy na oficiálních akademických postech; přesto se situace zvolna měnila, takže Hoggová postupně získala i řádnou profesuru a za zásadní přínos obdržela řadu ocenění. Sama považovala za svou povinnost nejen bádání, v němž dosahovala úspěchů podložených mnoha publikacemi, ale také podporu dalších žen v jejich akademické kariéře. Věnovala se rovněž popularizaci vědy, a to i po odchodu do penze v roce 1976. Zemřela o sedmnáct let později. (foto: University of Toronto, CC BY 4.0)

O složení hvězd

• Cecilia Payne-Gaposchkinová (1900–1979)

V roce 1900 se v anglickém Wendoveru narodila do rodiny s pruskými kořeny budoucí první profesorka Harvardovy univerzity Cecilia Payne-Gaposchkinová. Později vzhledem ke svým znalostem a nadšení získala stipendium na Cambridgi, kde se věnovala různým přírodním vědám, od fyziky přes chemii po botaniku. Jako mnoho jiných ji roku 1919 okouzlila přednáška brilantního britského vědce Arthura Eddingtona, jenž svým měřením při zatmění Slunce poprvé potvrdil Einsteinovu teorii gravitace. Cecilia se tedy rozhodla věnovat se astronomii.

Přestože vše potřebné zvládla, akademický titul nezískala, neboť ten se ženám na Cambridgeské univerzitě neuděloval až do roku 1948. Také proto se přesunula do přece jen pokrokovějších Spojených států, a to na pozvání již zmiňovaného vynikajícího astronoma Harlowa Shapleyho, ředitele observatoře Harvardu a obecně podporovatele žen ve vědě. 

Jen jako asistentka

Pod jeho vedením se Cecilia postupně dopracovala až k doktorátu z astronomie na Radcliffe College a právě disertační práce ji proslavila. Věnovala se v ní chemickému složení hvězd a dokázala, že většinu z nich tvoří ze 70 % vodík a z 28 % helium. V průměru pouhá další 2 % připadají na lehčí prvky jako kyslík, uhlík, neon či dusík, a ještě mnohem méně pak na ty těžší. I poté se Payne-Gaposchkinová soustředila na studium stálic a učinila několik dalších zajímavých objevů.

Přestože tehdejší Spojené státy byly v přijetí žen do akademické obce o něco dál než Evropa, ani tam neměly vědkyně na růžích ustláno. Přes nesporné úspěchy mohla Cecilia na Harvardu učit pouze jako Shapleyho asistentka. Vstřícný kolega sice svou někdejší studentku podporoval, avšak nemožnost postupu pro ni musela být frustrující. Až v roce 1956, desítky let po svých význačných objevech, se stala první řádnou profesorkou Harvardovy univerzity a později jako první žena vedla institut astronomie. Do penze odešla v roce 1966, zemřela o třináct let později. (foto: Wikimedia Commons, Smithsonian Institution, PDM 1.0)

Po boku slavného bratra

• Caroline Herschelová (1750–1848)

Caroline Lucretia Herschelová se narodila v roce 1750 v německém Hannoveru do rodiny muzikantů. Když jí bylo osm let, její bratr William odešel do Anglie, aby tam působil jako učitel hudby. Dařilo se mu, vedl symfonický orchestr v Bathu a roku 1772 přizval k práci i svou sestru. Caroline zpívala ve sboru a stejně jako starší sourozenec vyučovala hudbu. Společně se pak věnovali koníčku v podobě astronomie. Pro Herschela se ovšem záliba proměnila v zaměstnání, když v roce 1781 objevil Uran a Jiří III. jej jmenoval královským astronomem.

Sedm vlasatic

Caroline s Williamem spolupracovala na katalogizaci hvězd a dvojhvězd severní oblohy. Pomáhala mu s pozorováním, zapisovala naměřené údaje, asistovala při broušení zrcadel, ale rovněž prováděla vlastní pozorování: 1. srpna 1786 tak jako první žena v historii objevila kometu. Roku 1787 byla jmenována Herschelovou asistentkou a začala se astronomii také věnovat profesionálně. Celkem se stala objevitelkou úctyhodných sedmi vlasatic, z nichž jedna nese její jméno, a sice 35P/Herschel–Rigollet. V letech 1796–1798 pracovala Caroline na revizi Flamsteedova katalogu hvězd a její opravy poté vyšly tiskem. 

Po Williamově smrti v roce 1822 se vrátila do Hannoveru, aby se starala o druhého, nemocného bratra. Zároveň se tehdy podílela na novém hvězdném katalogu, publikovaném ovšem až šestnáct let po její smrti. Caroline Herschelová zemřela v lednu 1848 v úctyhodném věku 98 let. V průběhu své zářné kariéry byla jmenována čestnou členkou několika akademických institucí, například Královské astronomické společnosti. Její jméno nese i lunární kráter C. Herschel či planetka 281 Lucretia, objevená v roce 1888. (ilustrace: Wikimedia Commons, ETH-Bibliothek, PDM 1.0)

První profesorka

• Maria Mitchellová (1818–1889)

Maria Mitchellová přišla na svět v roce 1818 v massachusettském přístavním městě Nantucket. Matka knihovnice i otec učitel a nadšený amatérský astronom vedli své děti ke vzdělání, přičemž Maria projevila velký zájem o matematiku a astronomii. Její tatínek, postupně zastávající vedoucí funkce na různých školách, jí v daném ohledu předával cenné znalosti a zkušenosti. Naučil ji ovládat řadu astronomických přístrojů včetně chronometrů, sextantů či dalekohledů a dcera mu také často asistovala při pozorování a při práci pro místní námořníky.

V roce 1836 získala místo knihovnice v Nantucket Atheneum a zároveň se společně s otcem věnovala astronomii: Využívali čtyřpalcový dalekohled na paralaktické montáži v malé observatoři na střeše budovy Pacific Bank a zaměřovali se na sledování vesmírných objektů i na různé astronomické výpočty.

Kometa slečny Mitchellové

Prvního října 1847 identifikovala Mitchellová kometu 1847 VI, dnes označovanou C/1847 T1. Ačkoliv se zpočátku o skutečném objeviteli diskutovalo, nakonec primát připadl Marii. Vlasatice vešla ve známost coby „kometa slečny Mitchellové“ a přinesla své jmenovkyni slávu a uznání. V říjnu následujícího roku udělil dánský král Kristián VIII. americké astronomce za zmíněný úspěch zlatou medaili. Maria se tak stala celebritou, cestovala a setkávala se s mnoha významnými zástupci vědy i společenského života.

V roce 1865 byla jako první žena jmenována profesorkou astronomie na Vassar College a také ředitelkou tamní observatoře. Uvedené pozice potom zastávala přes dvacet let. Mitchellová představovala takovou osobnost, že studenti se zájmem o astronomii dávali její škole mnohdy přednost před uznávanými institucemi včetně Harvardu. Maria zavedla do výuky moderní metody a často své svěřence zapojovala do výzkumných i pozorovacích projektů, což tehdy ještě rozhodně nebylo obvyklé. Její vědecké zájmy zahrnovaly širokou oblast: Sledovala planety a mlhoviny, zavedla jedno z prvních pravidelných pozorování Slunce a přispěla k pochopení charakteru slunečních skvrn.

Angažovala se rovněž v ženských hnutích a prosazovala větší možnosti pro své souputnice. Postavila se proti otroctví a vyučovala i žáky s tmavou barvou pleti. Obdržela řadu ocenění, mnohá však získala posmrtně – jako projev uznání jejího přínosu pro astronomii i celou společnost. Jméno americké astronomky nese kráter na Měsíci či observatoř v jejím rodném Nantucketu. Zemřela 28. června 1889 ve věku 70 let. (foto: Wikimedia Commons, PDM 1.0)

Posunula hranice vesmíru

• Henrietta Leavittová (1868–1921)

Po absolvování Oberlin College zahájila Henrietta Swan Leavittová studia ve Společnosti pro vysokoškolskou výuku žen na Harvardově univerzitě, kde také v roce 1892 získala bakalářský titul. Studijní program se nijak nezaměřoval na astronomii ani jiné přírodní vědy, nýbrž na klasickou řečtinu, výtvarné umění, filozofii, analytickou geometrii a kalkulus, tedy obor blízký matematické analýze. K astronomii se Henrietta dostala až ve vyšším ročníku a šlo o jediný kurz.

Stejně jako Cannonová začala pracovat v Pickeringově týmu Harvard Computers, zaměřeném na katalogizaci hvězd z fotografických desek. Nejprve působila jako dobrovolnice, poté činnost přerušila, aby mohla cestovat, a následně se v roce 1903 na observatoř vrátila. Mezitím prodělala těžkou nemoc, v jejímž důsledku téměř ohluchla. Kromě nadšení a odhodlání pro astronomii se tedy jednalo o další okolnost, jež ji s Annie Cannonovou spojovala.

Pátrání po proměnných

Pickering Henriettu pověřil studiem proměnných hvězd v Malém a Velkém Magellanově oblaku, což se ukázalo jako velmi prozíravé: Identifikovala jich totiž celkem 1 777. V roce 1908 své výsledky zveřejnila v Annals of the Astronomical Observatory na Harvard College se závěrem, že jasnější proměnné hvězdy mají delší periodu světelných změn.

Další článek následoval v roce 1912. Formálně ho podepsal Pickering, ale hned v první větě stálo, že jej „připravila slečna Leavittová“. Badatel svůj podpis textu zřejmě propůjčil, aby mu zajistil snazší publikování. Přelomová práce popisovala souvislost mezi periodou proměny některých stálic, tzv. cefeid, a jejich svítivostí. Vyjadřovala rovněž naději, že se podaří změřit vzdálenost alespoň jedné cefeidy pomocí metody paralaxy. O rok později se to povedlo Ejnaru Hertzsprungovi, který určil, jak daleko leží několik cefeid v Mléčné dráze. S využitím dané kalibrace lze přitom přesně stanovit vzdálenost k jakékoliv z těchto proměnných hvězd.

Nový nástroj měření

Vztah mezi periodou změn jasu a svítivostí cefeid, dnes známý jako zákon Leavittové, učinil ze zmiňovaných stálic první tzv. standardní svíčky v astronomii. Vědcům to umožnilo vypočítat vzdálenost natolik odlehlých objektů, například galaxií, že k tomu dříve využívaná metoda paralaxy nestačila. Leavittová tak přispěla k poznání skutečných rozměrů kosmu a na základě jejího výzkumu například Edwin Hubble zjistil, že se vesmír rozpíná.

Výjimečná vědkyně učinila ještě několik dalších objevů a pokračovala v práci na měření hvězd. V roce 1921 se s nástupem nového šéfa observatoře Harlowa Shapleyho stala vedoucí oddělení hvězdné fotometrie, ale koncem téhož roku bohužel v pouhých 53 letech podlehla rakovině. (foto: Wikimedia Commons, American Institute of Physics, Margaret Harwood, PDM 1.0)