Експерименти з дитинства та дослідження змінних зір. Українські науковиці про астрофізикиню Сесілію Пейн-Гапошкіну
У студії SPEKA зустрілися українські науковиці та популяризаторки науки Юлія Іванчикова, Ольга Маслова та Олена Компанієць. Вони поговорили про астрономку та астрофізикиню Сесілію Пейн-Гапошкіну, яка дослідила, з чого складається Всесвіт.

- Юлія Іванчикова — аспірантка Інституту зоології НАН України, дослідниця дельфінів та китів у Sea Mammal Research Unit Університету Сент-Ендрюс, Шотландія, UK. Велика Британія.
- Ольга Маслова — кандидатка біологічних наук, клітинна біологиня, співзасновниця наукпоп-ініціативи Nobilitet, ведуча подкасту «Наука як по маслу» на Громадському радіо, співавторка книги «Коли я нарешті висплюся», авторка книги «Пригоди клітин в організмі та поза ним», авторка YouTube-каналу «Наукпопіл», членкиня експертної ради проєкту STEM is FEM.
- Олена Компанієць — астрофізикиня, молодша наукова співробітниця Головної астрономічної обсерваторії НАН України, відділу позагалактичної астрономії та астроінформатики, волонтерка ГО «Крила перемоги», освітня кураторка дитячого науково-популярного лекторію Science for kids від ГО INSCIENCE.
Хто така Сесілія Пейн-Гапошкіна
Це британська та американська астрономка й астрофізикиня, завдяки якій ми знаємо, з чого складається Всесвіт.
- Закінчила Кембриджський університет у 1923 році. Стала першою професоркою-жінкою у Гарварді.
- Сесілія вперше довела, що зорі складаються переважно з водороду та гелію. Це настільки суперечило уявленням про склад зір того часу, що її відкриття відкинули. Його взяли до уваги тільки після незалежних експериментальних підтверджень.
- Її докторську дисертацію вітали як «найблискучішу кандидатську дисертацію, коли-небудь написану в астрономії».
Підписуйтеся на наші соцмережі
- Вийшла заміж за колегу по обсерваторії, емігранта Сергія Гапошкіна, що народився в Євпаторії. Вони разом досліджували змінні зорі та сформували принципи їхньої класифікації. Завдяки цим знанням значно поглибилося розуміння еволюції таких зорь та вплинуло на дослідження структури Чумацького Шляху.
- Останню наукову статтю Сесілії опублікували перед її смертю 7 грудня 1979 року в Кембриджі, коли їй було 79 років.
- Як і більшість науковиць того часу, Сесілія походила із заможної родини. На відміну від попередніх героїнь подкасту «Жіночі голоси», вона була одружена і мала дітей. Одна з її доньок, Катаріна, також стала астрономкою.
Експерименти Сесілії Пейн у дитинстві
Ольга Маслова каже, аби зрозуміти, що дитина схильна до науки, варто лише побачити, що вона одразу моделює експеримент. Так, у дитинстві Сесілія вирішила протестувати гіпотезу, чи є Бог і чи працюють молитви. Під час іспитів вона розділила предмети на дві категорії: за які вона молилася і за які ні.
Вона дійшла висновку, що в контрольній групі, за яку не молилася, вона отримує в середньому вищі оцінки, ніж за ті предмети, за які молилась. Так Сесілія стала агностиком.
Навчання на фізичному факультеті та гендерна нерівність
Сесілія Пейн народилась у Британії і навчалась у Кембриджі, але кар’єру будувала у Сполучених Штатах. На думку Юлії Іванчикової, причина полягає у тому, що у Великій Британії науковий ступінь жінкам почали давати лише з 1948 року. У 1923-му, коли навчалась Сесілія, у Гарварді в США жінкам уже давали наукові ступені. Тоді вона стала однією з перших жінок, що здобули науковий ступінь з астрофізики.
Олена Компанієць згадує, що коли вона навчалась на першому курсі, у них було дві групи: фізиків-ядерщиків та астрономів. І хоча хлопців було лише 22, дівчат було тільки дві — по одній у кожній групі. Однак в останні роки у групі астрономів співвідношення дівчат до хлопців зрівнялося, іноді дівчат буває більше.
Що досліджувала Сесілія Пейн-Гапошкіна
Разом зі своїм чоловіком Сесілія Пейн-Гапошкіна досліджувала змінні зорі. Астрофізикиня Олена Компанієць пояснює, що таке змінні зорі:
«Умовно є зорі, які пульсують — змінюються у своїх розмірах. Їх називають цефеїдами. Сесілія працювала зі змінними зорями, спостерігала за ними, зокрема у супутниках нашої галактики — Великій і Малій Магелланових хмарах (це невеликі галактики неправильної форми, які обертаються навколо нашої).
У цих зорях велика кількість залежностей, які неможливо отримати, розв’язуючи рівняння. Потрібно спостерігати вночі, коли відбувається пульсація і як вона залежить від розміру зорі.
Сесілія дуже багато працювала з фотоплатівками, які на той момент були основним способом реєстрації випромінювання від інших зір».
Звідки взялися гелій та водень
У своїй докторській дисертації Сесілія довела, що зорі складаються з елементів гелію та водню. Однак, як зазначає Олена Компанієць, це не пояснювало, звідки ці елементи взялися:
«Тепер ми знаємо, звідки взявся гідроген і велика частка гелію завдяки вивченню реліктового випромінювання. Реліктове випромінювання — це світло, яке утворилося, коли нашому Всесвіту було приблизно 400 тис. років, тобто він був дуже молодий (зараз йому 13,7 млрд років).
Це світло подорожувало до нас весь цей час, і ми живемо в епоху, коли його ще можна вивчати: всесвіт розширюється та охолоджується, і згодом реліктове випромінювання зникне. Завдяки тому, що ми вивчаємо, зокрема реліктове випромінювання і поєднуємо наші дані з теоретичними моделями, ми знаємо, що весь водень утворився у перші чотири хвилини після формування Всесвіту. Це первинний нуклеосинтез — первинне формування елементів. Саме з цього елемента потім формувалися нові зорі, і вже в надрах цих зір утворились інші елементи.
Основна частка гелію також сформувалась у перші чотири хвилини. Проте цей елемент і зараз продовжує виникати у Всесвіті. Це можливо завдяки тому, що в надрах зір водень перетворюється у гелій і це призводить до виділення енергії».