Hypatie, fille de Théon, est née en Grèce vers l’an 360, elle a été assassinée en 415.

Elle et son père étaient les derniers représentants connus de l'école d'Alexandrie.

Hypatie était mathématicienne et astronome.

Elle a écrit des commentaires sur les textes de Diophante et d’Apollonius. En astronomie, elle a commenté l’Almageste de Ptolémée, et enseigné la construction des astrolabes.

 

Sophie Brahé, sœur cadette de 10 ans de Tycho Brahé, est née en 1559, et décédée en 1643.

Elle a touché à beaucoup de domaines, dont la chimie qu’elle appliquait à la médecine, et à la botanique. Elle a créé un jardin célèbre dans la propriété de son premier mari. Elle a surtout travaillé sur la généalogie des grandes familles scandinaves. Elle a étudié aussi l’alchimie et... l’astrologie !

Mais pour ce qui nous intéresse surtout, elle a aidé son frère dans ses observations astronomiques et, à 16 ans, elle a découvert avec lui une étoile nouvelle, que Tycho a nommée nova stella, et qui est maintenant reconnue comme la supernova de Tycho.

Elle a appris l’astronomie dans des livres, son frère ne voulant pas la lui enseigner. La mort de son mari l’a rapprochée de Tycho, qui l’a finalement reçue à Uraniborg, où elle lui a apporté de l’aide. Elle a concouru au travail de relévé des positions des planètes, en particulier Mars. C’est sur ces données que Kepler a bâti un peu plus tard ses trois lois du mouvement des planètes. Par la suite, Newton a découvert la gravitation universelle en utilisant les lois de Kepler.

Elisabetha Catherina Koopmann est née en 1647 et décédée en 1693. Elle est la seconde épouse de Johannes Hevelius, mathématicien et astronome germano-polonais de Dantzig (aujourd’hui Gdansk). De 36 ans plus jeune que son mari, elle a trouvé dans cette union l’opportunité de pratiquer l’astronomie, tandis que son mari y gagnait une collaboratrice.

Elle a observé pendant de longues années avec Hévélius, pour établir le catalogue d’étoiles que celui-ci avait entrepris.

Après le décès de son mari, elle a poursuivi seule les observations, terminé et publié le catalogue de 1 564 étoiles, dernier catalogue établi par des observations à l’œil nu !

 

En forme longue : Gabrielle Émilie Le Tonnelier de Breteuil, marquise du Châtelet ! Elle est née le 17 décembre 1706 à Paris, et décédée le 10 septembre 1749 à Lunéville. Vivant au siècle des lumières, elle était à la fois femme de lettres, mathématicienne et physicienne.

Elle a épousé le marquis du Chatelet en 1725, qui lui a laissé tout loisir de poursuivre ses études, en particulier d’apprendre les mathématiques avec Maupertuis et Clairaut.

En 1733, elle se lie durablement avec Voltaire. Algarotti, comte vénitien et ami de Voltaire, après avoir lu les Entretiens, a voulu faire œuvre semblable pour présenter le travail de Newton. Émilie du Châtelet commence la traduction des Principia Mathematica en 1745, la termine en 1749 et décède trois jours après ! Cet ouvrage a fait connaître en France les travaux de Newton.

Elle a aussi travaillé sur la force vive (énergie cinétique) œuvre de Leibniz.

Nicole Reine Étable est née à Paris le 5 janvier 1723, et décédée le 6 décembre 1788.

Elle a épousé l’horloger Jean-André Lepaute, qui est devenu horloger du Roi, et qui l’a soutenue dans son travail de mathématicienne-astronome. Le seul moyen de déterminer les orbites des planètes à l’époque, avec leurs perturbations réciproques, était de résoudre numériquement les équations différentielles à la main ! Pour obtenir les résultats souhaités, il fallait des semaines de travail pénible, là où un ordinateur moderne effectue les calculs en quelques minutes... C’était donc un travail assez obscur, mais indispensable, sans lequel la théorie n’aurait pu avancer.

Elle a cartographié l’éclipse annulaire de Soleil du 1^e avril 1764, calculé des parallaxes, réalisé des tables du Soleil, de la Lune et des planètes, et publié un mémoire d’astronomie.

Halley avait annoncé le retour de sa comète pour l’année 1758, sans tenir compte des perturbations de Jupiter et Saturne. Nicole Reine Lepaute pensait que cette date était fausse, et Clairaut avait élaboré des formules de calcul. Elle a fait les calculs avec Lalande, et annoncé le retour de la comète pour avril 1759. Ce retour s’est produit le 13 mars, l’erreur étant due à une connaissance imprécise des masses des planètes perturbatrices.

Reine Lepaute a ensuite travaillé sur les dates de passages de Vénus devant le Soleil de 1761 et 1769. Leur observation précise, depuis deux points éloignés sur Terre, devait donner la parallaxe du Soleil, c’est-à-dire sa distance à la Terre. Ces observations étaient donc capitales. Il fallait déterminer précisément les instants des passages. Reine Lepaute a fait ces calculs, et constitué une équipe d’observateurs. Après ce travail, les distances dans le système solaire ont été connues.

Avec tous ces travaux, elle a participé pleinement à l’essor de la Mécanique Céleste, avec les mécaniciens bien plus réputés que sont Lalande et Clairaut. Il est donc assez injuste que son nom et son œuvre soient si peu connus.

Commerson a donné à la rose du Japon, nouvellement importée par Bougainville, le nom de Pautia en son honneur. Jussieu l’ayant renommée Hortensia, Nicole Reine Lepaute s’est vue parfois affublée du prénom Hortense, qu’elle n’a jamais porté !

Née à Hanovre le 16 mars 1750, et décédée le 9 janvier 1848, Caroline est la sœur cadette de 12 ans du célèbre astronome anglais William Herschel.

Pratiquement inconnue à l’ombre de son frère, elle l’a pourtant fortement secondé : pendant qu’il observait, elle notait ses indications. Ceci permettait à William de conserver sa pupille dilatée, sans éclairage génant pour lui. Elle a ainsi participé très largement à la rédaction du catalogue que voulait constituer son frère. Ce catalogue a servi de base à John Herschel, fils de William, qui a établi l’équivalent pour le ciel austral. Elle a personnellement découvert 8 comètes, dont la comète 35P/Herschel-Rigollet. Elle a découvert cette comète seule en 1788, mais le nom de Rigolet lui est accolé parce qu’il l’a redécouverte en 1939.

Elle a également découvert des nébuleuses.

Mais son travail le plus novateur concerne la forme de la Voie Lactée. Obtenue par comptage d’étoiles, elle place le Soleil au centre, puisque ses observations n’ont pas atteint les limites de la Voie Lactée. Mais elle a déjà donné une certaine forme allongée à notre Galaxie.

Williamina Stevens est née à Dundee en Écosse le 15 mai 1857, décédée à Boston le 21 mai 1911.

Après son mariage avec James Fleming, elle s’installe à Boston. Elle est engagée par Pickering, la première, pour commencer le catalogue d’étoiles. Elle a été suivie par Mary Draper, veuve de Henry Draper, qui a financé une partie du projet. Le catalogue produit par Pickering a été nommé catalogue Henry Draper.

Elle a classé les étoiles en catégorie distinguées par des lettres, de A à Q. La classe A est celle dont les spectres montrent le plus d’hydrogène, cette teneur décroissant jusqu’à la classe Q qui n’en contient pratiquement pas.

Cette première classification a été revue ensuite, mais le principe est resté le même.

Annie Jump Canon est née le 11 décembre 1863, et décédée le 13 avril 1941.

Elle intègre en 1896 l’équipe des calculatrices de Pickering. Elle doit travailler sur le catalogue des étoiles jusqu’à la magnitude 9, commencé par Henry Draper.

Elle a créé une classification des étoiles, inspirée de celle de Williamina Flemming, mais en supprimant de nombreuses classes, et en les réordonnant. Le système ABC...Q, est devenu OBAFGKM. C’est la classification de Harvard, toujours en vigueur aujourd’hui.

Annie Canon a même ajouté une subdivision numérique, un chiffre de 0 à 9 placé à droite de la lettre, et qui donne une classification plus fine. Ceci est possible parce que la classification par type spectral (les lettres) correspond à une température décroissante : les étoiles O sont les plus chaudes, et les M les plus froides.

Le chiffre ajouté divise donc chaque classe en 10 sous-classes, et donne une indication précise de la température effective de l’étoile.

Version longue : Antonia Caetana de Paiva Pereira Maury, est née le 21 mars 1866 et décédée le 8 janvier 1952. Elle est la nièce de Henry Draper.

Elle travaille sur les spectres stellaires et publie le premier catalogue de types spectraux. Elle en déduit une nouvelle classification des étoiles basée sur la largeur des raies d’absorption, et dans laquelle elle distinguait deux classes selon la luminosité

C’est la première mention des classes de luminosité actuelles, séparant les naines des géantes. Cette classification n’a pas convaincu Pickering... Cependant, Hejnar Hertzsprung en a compris l’intérêt, et l’a utilisée pour contruire le diagramme qui devait devenir le diagramme HR, avec la coopération de Henry Russel. Le classement d’Annie Jump Canon représente la coordonnée horizontale du diagramme, alors que le classement d’Antonia Maury représente la coordonnée verticale.

Antonia Maury a également travaillé sur Shéliak (béta Lyrae), montrant qu’il s’agissait d’une étoile double orbitale.

Henrietta Leavitt est née le 4 juillet 1868, décédée le 12 décembre 1921.

Elle a été engagée comme calculatrice, pour aider Pickering dans ses recherches. Il lui a confié l’étude des étoiles variables dans le Petit Nuage de Magellan. Elle devait relever la magnitude de ces étoiles sur des plaques photographiques.

Par rapport à la distance du Petit Nuage, les écarts de distance entre deux de ses étoiles sont négligeables en première approximation : elles sont toutes à la même distance de nous. De ce fait, leur magnitude apparente mesurée est équivalente à leur magnitude absolue (elle diffèrent d’une constante, fonction de la distance du Petit Nuage). Henrietta Leavitt a alors constaté que la luminosité des variables du Petit Nuage est proportionnelle à sa période : plus longue est la période, plus lumineuse est l’étoile.

La relation période-luminosité qui en découle a été formalisée par Einar Hertzprung. Elle est à la base de l’astrophysique : pour déterminer les propriétés physiques d’une étoile, il est indispensable de connaître sa distance. Sans cela, sa luminosité, la quantité d’énergie qu’elle émet, est inconnue, et par suite tout son fonctionnement.

La période d’une Céphéide est facile à mesurer sur sa courbe de lumière. Grâce à la relation période-luminosité, on obtient la luminosité L de l’étoile. Par la loi de Pogson M = - 2,5 log₁₀ L + cste, on en déduit la magnitude absolue M. Il ne reste plus qu’à appliquer la relation m - M = 5 log₁₀ d - 5 pour obtenir la distance. Par cette méthode, la seule mesure de la période permet de déterminer la distance de l’étoile !

Les variables concernées par cette relation sont les Céphéides, des étoiles très lumineuses, visibles de très loin. On peut mesurer leur période jusqu’à une distance de l’ordre de 50 à 100 millions d’AL. Cette relation, découverte par Henrietta Leavitt, a permis de découvrir la distance d’un ensemble d’étoile, et par suite d’étudier leurs propriétés. C’est la naissance de l’astrophysique.

Elle s’est basée sur la distance commune de toutes les céphéides observées, l’épaisseur du Petit Nuage étant très faible par rapport à sa distance à la Terre. La relation obtenue était donc déterminée à une constante près, qui a été déterminée par Shapley (il fallait déterminer la distance d’une seule céphéide). Certains ouvrages lui attribuent d’ailleurs à tort cette relation.

Henrietta Leavitt n’a pas pu continuer de travailler sur ce sujet, pourtant primodial, car Pickering ne lui en a pas laissé le loisir.

Cecilia Payne est née le 10 mai 1900 à Wendover (Angleterre) et décédée le 7 décembre 1979 à Cambridge (Massachusetts).

Au cours de sa thèse elle montre, en s’appuyant sur les travaux de Saha, que les classes spectrales définies par Annie Jump Cannon correspondent à des différences de température. Elle a découvert que ces différences proviennent de différents degrés d’ionisation et non de changements de composition chimique. Elle montre que les étoiles sont composées essentiellement d’hydrogène, puis d’hélium, et que les autres éléments sont en mêmes faibles proportions.

En 1924, elle a écrit un article donnant ces résultats, article refusé par Henry Russel : celui-ci croyait que les étoiles devaient avoir une composition chimique semblable à la Terre ! Il a reconnu quatre ans plus tard que Cécilia Payne avait l’antériorité de cette découverte, en publiant un article sur le sujet. Mais ce résultat est souvent attribué à Russel plutôt qu’à Cécilia Payne.

Henrietta Swope est née le 26 october 1902 à St. Louis (Missouri), et décédée le 24 november 1980 à Pasadena (Californie).

Elle s’est engagée dans l’équipe féminine de Harlow Shapley en 1926, pour rechercher des étoile variables dans la Voie Lactée.

À partir de 1952, elle a travaillé, jusqu’à sa retraite en 1968, avec Walter Baade à Carnegie (Washington), sur les étoiles variables découvertes dans d’autres galaxies par le télescope Hale du Mont Palomar (5 m de diamètre).

Elle a légué une somme d’argent à l’institution Carnegie pour développer ses recherches dans l’hémisphère sud. Un télescope de 1 m de diamètre a été installé à l’observatoire de Las Campanas au Chili. C’est un Ritchey-Chrétien ayant un champ de 3°.

Eleanor Margaret Peachey est née le 12 août 1919 à Davenport, et décédée le 5 avril 2020 à San Francisco. Elle a été naturalisée américaine en 1977.

Après ses études, elle a commencé à travailler sur les galaxies. Une bourse de Carnegie lui a été refusée parce que les boursiers devaient travailler à l’observatoire du Mont Wilson, réservé aux hommes...

En 1948, elle épouse l’astronome Geoffrey Burbidge, et en 1953 elle commença à travailler avec lui, William Fowler et Fred Hoyle. D’après les initiales de ses membres, ce groupe a pris de nom de B²FH.

En 1957, ce groupe a publié un article resté célèbre, et connu sous le nom d’article B²FH. Il a jeté les bases de la nucléosynthèse stellaire, en expliquant comment fonctionnaient les étoiles, et les divers éléments qu’elles synthétisaient au cours de leur vie, dans chacune de ses étapes. Ont été expliquées ainsi les abondances de tous les éléments jusqu’au fer, au moins pour certains isotopes (les autres isotopes sont produits pas des réactions de spallation dans le milieu insterstellaire ou d’addition de neutrons. Les éléments plus lourds sont synthétisés dans les phases explosives).

Cet article a donc été une véritable percée dans les compréhension de l’Univers.

Vera Cooper est née le 23 juillet 1928 à Philadelphie et décédée le 25 décembre 2016 à Princeton.

Elle a épousé Robert Rubin en 1948, alors qu’elle n’avait que 19 ans. Avec son mari, ils suivent les cours de physique de Richard Feynman et Hans Bethe. Pour son diplôme de fin d’étude, elle a étudié les vitesses des galaxies, sujet encore délaissé à l’époque. Elle a présenté ce travail à la Société Américaine d’Astronomie à Haverford en décembre 1950. Il a été fort mal accueilli, car elle énoncait des idées assez révolutionnaires.

En 1951, ils déménagent à Wasington. Elle s’incrit à l’université de Georgetown pour préparer un doctorat. Son mari travaille avec Ralph Alpher, lequel lui présente George Gamow. Elle demande alors à Gamow de superviser sa thèse.

En 1962, avec 6 étudiants, elle publie un article sur les courbes de rotation des galaxies, d’après une analyse des étoiles cataloguées. Elle y montre que la courbe de rotation est plate au-delà du disque d’étoiles dense, alors qu’on attendait une décroissance képlérienne. En février 1970, dans l’Astrophysical Journal elle publie Rotation of the Andromeda nebula, étude de la courbe de rotation de cette galaxie proche.

Dans les années 70, elle travaille sur la vitesse de récession des galaxies lointaines, pour vérifier le principe cosmologique. Avec sa fille Judy, et Kent Ford, elle publie en 1973 les premiers résultats qui montrent une forte anisotropie des vitesses de récession. Elle les confirme en 1976 avec Kent Ford. Cette anisotropie est appelée effet Rubin-Ford. Malgré des erreurs de mesure, elle a détecté pour la première fois les mouvements d’ensemble de notre Groupe Local.

À la fin de sa carrière, elle a découvert que certaines étoiles de la galaxie NGC 4550 tournaient dans un sens, et le reste dans l’autre ! Elle a en conclu que cette galaxie était le résultat de la fusion de deux galaxies disques, ce qui a été vérifié plus tard.

Carolyn Jean Spellmann est née le 24 juin 1929 à Gallup (États-Unis), et décédée le 13 août 2021 à Flagstaff. Elle a épousé le géologue Eugène Schoemaker en 1951.

Elle ne se tourne vers l’astronomie qu’en 1979, pour trouver des objets à fort mouvement propre par stéréoscopie. En 1982, avec son époux, elle monte un projet de recherche d’objets géocroiseurs. Ils en ont découvert quelque 900. Ils ont montré que des objets célestes pouvaient impacter la Terre.

Carolyn s’intéresse particulièrement aux comètes. Elle en découvre 32, certaines en collabortion avec Henry Holt et/ou David Levy. Elle est surtout célèbre par sa découverte de la comète Shoemaker-Levy 9, qui a terminé sa course dans l’atmosphère de Jupiter. Cet impact (en fait 21 fragments ont touché la planète, car les forces de marées de Jupiter l’avaient brisée bien avant) a été l’occasion d’étudier la réponse de l’atmosphère de Jupiter à un apport d’énergie important.

Susan Jocelyn Bell est née le 15 juillet 1943 à Belfast (Irlande du Nord).

Elle débute sa thèse en 1969, à Cambridge sous la direction d’Antony Hewish. Ils construisaient un radiotélescope pour étudier les quasars, qui avaient été découverts dans le domaine radio. En 1967, en dépouillant des kilomètres de signal (produit à raison de 29 m par jour), elle a vu des impulsions régulières, avec une période d’une seconde à peu près. Ceci était tout à fait inhabituel : une telle régularité n’existait pas dans la nature avec une période aussi faible. À tel point que la source a été nommée LGM 1, pour... Little Green Men 1 !

Après analyse plus approfondie, la source a été comprise comme une étoile à neutrons tournant très vite, et émettant un faisceau radio qui balaye la Terre à intervalles réguliers. Cet astre pulsant a reçu le nom de pulsar, mot créé sur le modèle de quasar.

En 1974, le prix Nobel a été décerné, pour cette découverte, à... Antony Hewish ! Sans doute par ce que Jocelyn Bell n’était qu’étudiante... On peut noter que la découverte de 51 Peg b, la première exoplanète, a été faite par Michel Mayor et son étudiant en thèse, Didier Queloz. Et là, le prix Nobel de physique en 2019 a bien été attribué aux deux. Sa position d’étudiant n’a pas joué contre lui ! Et le comité Nobel a tiré les conséquences de la polémique qui a éclaté suite à sa décision de 1974.

Svetlana Ivanovna Guerasimenko est née le 23 février 1945 à Baryshevka (Ukraine, alors en Union Soviétique).

Étudiante, elle prend, dans la nuit du 11 au 12 septembre 1969, des photos de la comète 32P/Comas Solá. Elle remarque sur les clichés un point mobile, qu’elle identifiera avec le professeur Klim Tchourioumov, à une nouvelle comète. Celle-ci sera nommée comète Tchourioumov-Guerasimenko. En 2014, la sonde européenne Rosetta a été dirigée vers cette comète, pour l’accompagner autour d’une orbite presque complète.