Quand une gouvernante écossaise fit mieux que les astronomes de Harvard

Edward Charles Pickering fut le directeur de l’observatoire de l’université Harvard. Lassé des résultats insuffisants de son équipe, il déclara que « sa gouvernante écossaise ferait mieux qu’eux ». Et effectivement, après l’avoir recruté, Williamina Fleming découvrit de nombreuses nébuleuses et étoiles, dont la nébuleuse de la Tête de cheval.

Williamina Paton Stevens Fleming était une astronome écossaise active aux États-Unis. Au cours de sa carrière, elle a aidé à développer un système de désignation commun pour les étoiles et catalogué des milliers d’étoiles et d’autres phénomènes astronomiques. Parmi plusieurs réalisations professionnelles qui ont fait progresser l’astronomie, Fleming est connue pour sa découverte de la nébuleuse de la tête de cheval en 1888.

Williamina Paton Stevens est née à Dundee, en Écosse, le 15 mai 1857, de Mary Walker et Robert Stevens, sculpteur et doreur. Là, en 1877, elle a épousé James Orr Fleming, un comptable et veuf, également de Dundee. Elle a travaillé comme enseignante peu de temps avant que le couple n’émigre à Boston, Massachusetts, États-Unis, lorsqu’elle avait 21 ans. Le couple avait un fils, Edward P. Fleming.

Après qu’elle et son jeune fils aient été abandonnés par son mari, Williamina Fleming a travaillé comme femme de ménage au domicile du professeur Edward Charles Pickering, qui était directeur de l’Observatoire du Harvard College. L’histoire a été racontée que Pickering était fréquemment frustré par la performance des hommes travaillant au HCO et se serait plaint à haute voix: Ma femme de chambre écossaise pourrait faire mieux !

L’épouse de Pickering, Elizabeth, a recommandé à Williamina d’avoir des talents au-delà des arts de la garde et de la mère et, en 1879, Pickering a embauché Fleming pour effectuer des tâches administratives à temps partiel à l’observatoire. En 1881, Pickering a invité Fleming à se joindre formellement au HCO et lui a enseigné comment analyser les spectres stellaires. Elle est devenue l’une des membres fondatrices des Harvard Computers, un groupe d’ordinateurs humains exclusivement féminin engagé par Pickering pour calculer les classifications mathématiques et éditer les publications de l’observatoire.

En 1886, Mary Anna Draper, la riche veuve de l’astronome Henry Draper, a commencé le mémorial Henry Draper pour financer les recherches du HCO. En réponse, le HCO a commencé à travailler sur le premier catalogue Henry Draper, un projet à long terme pour obtenir les spectres optiques du plus grand nombre possible d’étoiles et pour indexer et classer les étoiles par spectres.

Fleming a été chargé du projet de catalogue Draper. Un désaccord s’est bientôt développé quant à la meilleure façon de classer les étoiles. L’analyse avait été commencée par Nettie Farrar, mais elle est partie quelques mois plus tard pour se marier. Antonia Maury a plaidé pour un système de classification complexe. Fleming, cependant, voulait une approche beaucoup plus simple et directe.

Les dernières images de l’Observatoire du Harvard College contenaient des spectres photographiés d’étoiles qui s’étendaient dans la gamme ultraviolette, ce qui permettait des classifications beaucoup plus précises que l’enregistrement de spectres à la main à travers un instrument la nuit. Fleming a conçu un système de classification des étoiles en fonction de la quantité relative d’hydrogène observée dans leurs spectres, connu sous le nom de système Pickering-Fleming. Les étoiles montrant l’hydrogène comme l’élément le plus abondant ont été classées A. Ceux de l’hydrogène comme deuxième élément le plus abondant, B. Etc.

Plus tard, sa collègue Annie Jump Cannon a réorganisé le système de classification basé sur la température de surface des étoiles, résultant en le système Harvard pour classer les étoiles qui est toujours en usage aujourd’hui.

À la suite d’années de travail par leur équipe informatique féminine, le HCO a publié le premier catalogue Henry Draper en 1890, un catalogue avec plus de 10 000 étoiles classées selon leur spectre. La majorité de ces classifications ont été effectuées par Fleming. Fleming a également permis de revenir en arrière et de comparer les plaques enregistrées, en organisant des milliers de photographies par télescope ainsi que d’autres facteurs d’identification. En 1898, elle a été nommée Conservatrice des photographies astronomiques à Harvard, la première femme à occuper ce poste.

Au cours de sa carrière, Fleming a découvert un total de 59 nébuleuses gazeuses, plus de 310 étoiles variables et 10 novae .

Plus particulièrement, en 1888, Fleming a découvert la nébuleuse de la tête de cheval sur une plaque de photogrammétrie télescope fabriquée par l’astronome WH Pickering, frère d’EC Pickering. Elle a décrit la nébuleuse brillante comme ayant une indentation semi-circulaire de 5 minutes de diamètre à 30 minutes au sud de Zeta Orionis. Les publications professionnelles ultérieures ont négligé de donner crédit à Fleming pour la découverte. Le premier catalogue d’index Dreyer omis le nom de Fleming dans la liste des contributeurs ayant ensuite découvert des objets du ciel à Harvard, attribuant l’ensemble de l’œuvre simplement à Pickering. Cependant, au moment où le deuxième catalogue d’index Dreyer a été publié en 1908, Fleming et ses collègues féminines au HCO étaient suffisamment connues et ont reçu le crédit approprié pour leurs découvertes.

Fleming est également crédité de la découverte du premier nain blanc :

La première personne qui connaissait l’existence des naines blanches était Mme Fleming. Les deux suivants, une heure ou deux plus tard, le professeur EC Pickering et moi. Avec une générosité caractéristique, Pickering s’était porté volontaire pour que les spectres des étoiles que j’avais observés pour la parallaxe soient levés sur les plaques de Harvard. Tous ceux de faible amplitude absolue se sont avérés être de classe G ou plus tard. Emu avec curiosité, je lui ai posé des questions sur la compagne de 40 Eridani. De manière caractéristique, encore une fois, il a téléphoné à Mme Fleming qui a déclaré dans une heure environ qu’il s’agissait de la classe A.

- Henry Norris Russell

Fleming a publié sa découverte des étoiles naines blanches en 1910. Ses autres publications notables incluent Une étude photographique des étoiles variables, une liste de 222 étoiles variables qu’elle avait découvertes et Spectres et magnitudes photographiques des étoiles dans les régions standard.

Elle est morte d’une pneumonie à Boston le 21 mai 1911.

Fleming a ouvertement plaidé pour d’autres femmes dans les sciences dans son discours Un champ pour le travail des femmes en astronomie à l’Exposition universelle de 1893 à Chicago, où elle a ouvertement promu l’embauche d’assistantes en astronomie. Son discours suggérait qu’elle était d’accord avec l’idée dominante selon laquelle les femmes étaient inférieures, mais estimait que si elles avaient plus de chances, elles pourraient devenir égales. En d’autres termes, les différences de sexe à cet égard étaient plus culturellement construites que biologiquement fondées.

En 1906, elle a été nommée membre honoraire de la Royal Astronomical Society de Londres, la première femme américaine à recevoir cet honneur. Peu de temps après, elle a été nommée membre honoraire en astronomie du Wellesley College. Peu de temps avant sa mort la Société astronomique du Mexique lui a décerné la médaille Guadalupe Almendaro pour sa découverte de nouvelles étoiles.

Les femmes des ordinateurs de Harvard étaient célèbres au cours de leur vie, mais ont été largement oubliées au siècle suivant. En 2015, Lindsay Smith Zrull, conservatrice de la collection Plate Stacks de Harvard, travaillait au catalogage et à la numérisation des plaques astronomiques pour DASCH et a découvert environ 118 boîtes, contenant chacune de 20 à 30 cahiers, provenant d’ordinateurs féminins et des premiers astronomes de Harvard. Elle s’est rendu compte que les 2500+ volumes étaient en dehors de la portée de son travail avec DASCH, mais voulait voir le matériel préservé et rendu accessible. Smith Zrull a contacté des bibliothécaires au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

En réponse, la bibliothèque Wolbach a lancé le projet PHaEDRA. Daina Bouquin, bibliothécaire en chef de Wolbach, a expliqué que l’objectif est de permettre la recherche en texte intégral de la recherche : Si vous recherchez Williamina Fleming, vous n’allez pas simplement trouver une mention d’elle dans une publication où elle n’était pas l’auteur de son travail. Vous allez trouver son travail. 

En juillet 2017, la bibliothèque Wolbach du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a dévoilé une exposition présentant le travail de Fleming, y compris le journal de bord contenant la découverte de la nébuleuse Horsehead. La bibliothèque a des dizaines de volumes du travail de Fleming dans sa collection PHaEDRA.

En août 2017 , environ 200 des plus de 2500 volumes avaient été transcrits. La tâche devrait prendre des années pour s’achever complètement. Certains cahiers sont répertoriés sur le site Web Smithsonian Digital Volunteers, qui encourage les bénévoles à les transcrire.