Cum un astronom amator a devenit unul dintre cei mai mari observatori ai istoriei

Într-o noapte în Tokyo, în anii dinaintea celui de-al doilea război mondial, Hisako Koyama ridică privirea, ieșea în spațiu și vede o stea de filmare. Ar fi trebuit să treacă un moment, altul pe care alții l-ar fi uitat sau l-ar uita repede. Pentru Koyama, impresia lăsată de meteoroidul care străbate a fost o inspirație. Fără instruire formală, ea va deveni un astronom, care a observat doar o stea, Soarele, cu o dedicare împărtășită doar de o mână de oameni în ultimii 400 de ani. Observațiile sale zilnice despre petele întunecate ale soarelui, desenate manual, reprezintă unul dintre cele mai riguroase și mai valoroase înregistrări ale activității solare realizate vreodată și au pus-o alături de Galileo ca un observator atent al atenției asupra sferelor celeste.

"Marea obișnuință a muncii sale, aplicată de peste 40 de ani, a devenit extraordinară", spune Delores Knipp, profesor de cercetare în inginerie aerospațială la Universitatea din Colorado, Boulder, autorul principal al unui nou Vremea spațială ziarul despre viața și munca lui Koyama.

Cel mai mare spațiu solar al secolului XX, desenat de Koyama la 5 aprilie 1947. Hisako Koyama / Muzeul Național de Natură și Știință

Koyama și-a început observațiile astronomice în timpul nopților întunecate ale războiului. Când sunetele de aerisire au sunat, ar putea fi găsită afară, sub capacul unei saltele futon. Se uita în sus la stele, mai clară cu luminile orașului înnegrată și se consultă cu tabelele ei de stele, strălucind o lumină mică pe ele, ascunzând strălucirea. Tatăl ei ia dat un telescop de 36 mm, iar în 1944 a desenat prima sa schiță a soarelui și a trimis-o la Asociația Astronomică Orientală. (A vrut să observe Luna, dar domeniul ei de acțiune nu era suficient de puternic pentru a-și dezvălui detaliile.)

Încurajat de președintele secțiunii solare a asociației și văduvit de război, în 1946, Koyama a început să utilizeze telescopul de refracție de 20 cm din muzeul de știință din Tokyo, cunoscut acum ca Muzeul Național de Natură și Știință, pentru a documenta activitatea soarelui. Cu imaginea Soarelui proiectată pe o foaie de hârtie, ea ar observa punctele de soare negre care au punctat suprafața. Ea a devenit în curând un membru al personalului muzeului și, în următoarele patru decenii, a petrecut câteva ore, în majoritatea zilelor săptămânii, privind Soarele și desenând pete, ori de câte ori norii nu i-au blocat viziunea.

Desenele lui Koyama au o eleganță și un detaliu pentru ele. "Punctele solare au nuclee foarte întunecate", spune Knipp. "În jurul lor sunt fibrele mai deschise, ca și firele de plasmă care leagă acele miezuri de soare în alte regiuni. În multe cazuri, a reușit să le captureze. "Totuși, cea mai valoroasă era coerența ei.

Proeminențele solare capturate din spațiu în 1973. NASA

Punctele solare sunt artefacte ale ciclurilor magnetice ale Soarelui. Acestea indică locurile în care activitatea magnetică a încetinit transferul de căldură, iar temperatura de suprafață a Soarelui a scăzut de la temperatura normală, uluitoare de 5.780 de grade Kelvin la o temperatură relativ scăzută de 3.000-4.500. Pe parcursul unor cicluri lungi de aproximativ 11 ani, aceste pete apar în diferite concentrații la diferite latitudini, începând mai aproape de stâlpii Soarelui și călătorind spre ecuatorul lor. Înregistrarea aspectului și dispariția acestor locuri necesită o apreciere din partea observatorului. Punctele solare apar adesea în grupuri, cu pete întunecate în cluster - umbrele, unde câmpul magnetic este cel mai puternic - înconjurat de penumbre mai ușoare. Metoda unui observator de numărare a spoturilor și clusterelor poate diferi de cele ale altora, mai ales că tehnologia telescopului sa schimbat în timp și a clarificat detaliile suprafeței Soarelui. Ceea ce ar fi putut fi documentat ca un loc cu tehnologia secolului al XVII-lea ar putea fi definit ca un cluster dacă este observat cu ajutorul instrumentelor secolului al XX-lea.

Realiza mare a lui Koyama a fost fiabilitatea observațiilor ei. Peste 40 de ani a făcut mai mult de 10.000 de desene ale caracteristicilor schimbătoare ale Soarelui. În toate acele înregistrări, a urmat același standard pentru a ghida numărarea și a făcut observațiile ei din același loc de pe Pământ. Majoritatea au fost făcute chiar cu același telescop. Recordul ei este atât de detaliat încât a putut să documenteze, manual, semnăturile de pete solare în formă de fluture în timp ce se mișcă în cicluri de-a lungul timpului. Fluturile de trei și jumătate reprezentate de munca ei sunt dovezi ale celor patru decenii de observare.

Un grup aproape de grupul de pete solare, cu o flacără de lumină albă, desenată de Koyama pe 15 noiembrie 1960. Hisako Koyama / Muzeul Național de Natură și Știință

Pentru a vedea un soare, trebuie să-l căutați, cu un obiectiv care blochează strălucirea Soarelui pentru a descoperi ce este ascuns dedesubt. Cei mai mulți dintre noi nu-și petrec timpul, sau ne îngrijoră mult despre petele solare, chiar dacă acestea sunt semnele proceselor care ne afectează aici pe Pământ. Unii dintre colegii lui Koyama au recunoscut magnitudinea a ceea ce a realizat și au încurajat-o să-și publice lucrările, care au apărut în 1985 ca o carte, Observații ale punctelor solare 1947-1984. Dar chiar și în domeniul astronomiei, ea a fost puțin sărbătorită. În 2015, când Knipp a văzut prima oară imaginea ei, în colțul unui diapozitiv de prezentare, a fost uimită. Nu a văzut niciodată o fotografie de genul asta, a unui observator solar de sex feminin care atrage pete solare. "Cum aș putea să nu știu despre asta?", Se gândi ea. Cum ar putea fi o astfel de surpriză?

Impresia lăsată de acea fotografie, care apare pe ecran doar pentru o clipă, a fost mai mult decât trecătoare și a inspirat-o pe Knipp să facă o înregistrare a vieții lui Koyama. Ea a întrebat printre colegii japonezi și a găsit un singur om de știință pensionat - una dintre puținele femei japoneze de pe o facultate de spațiu sau de științe ale pământului - care știau de Koyama deloc. Dar, când Knipp a început să adune cercetări, cu ajutorul lui Huixin Liu și Hisashi Hayakawa, coautori ai Vremea spațială hârtie, ea a constatat că, cu o atentă observație, ar putea începe să vadă mai curând forma povestii lui Koyama. Observații ale punctelor solare a fost în biblioteca observatorului de înaltă altitudine unde Knipp are o întâlnire comună, iar Koyama a lăsat urme în urma articolelor pe care le-a scris pentru revistele de astronomie amatori. Pieptându-le împreună, Knipp și colegii ei au schițat o imagine mai completă a vieții lui Koyama.

Erupția solară din 10 iunie 1973, într-o spectroheliogramă obținută în timpul misiunii Skylab 2. NASA

Pentru că era un astronom amator, fără un grad avansat sau care avansează în teoria astronomică, înregistrarea observațională a lui Koyama a fost mai puțin apreciată de lumea astronomică profesională decât ar fi fost altfel. "A fost probabil exacerbată de situația normală în care aflăm că femeile nu primesc destul de mult credit ca și bărbații", spune Knipp. "Ai pus toți acești factori împreună, iar acum, când a murit acum 20 de ani, această istorie a fost o lumină care se estompează".

Oamenii cei mai familiarizați cu opera lui Koyama, totuși, au găsit-o admirabilă. "Ea este un observator de soare de mare renume", a scris unul din colegii ei din asociația de astronomie în anii 1970. Până în 2001, Muzeul Național de Natură și Știință a digitizat desenele soarelui și le-a făcut disponibile online. Mai recent, o echipă de oameni de știință care lucrează la reconstrucția și regularizarea înregistrărilor soarelui din 1610 și-au ales observațiile ca fiind una dintre "coloanele" lucrării lor - un set de observații făcute de o persoană, pe o perioadă cât mai lungă posibil , de o calitate atât de înaltă încât ele pot fi folosite pentru a normaliza toate celelalte observații. Vorbitorul care a strălucit acest diapozitiv de Koyama este printre cei care lucrează la proiect. "El și-a pus numele într-o propoziție cu Galileo și Heinrich Schwabe și cu alții pe care îi recunosc că sunt giganți ai înregistrărilor pe care le-am observat," spune Knipp. Acesta a fost primul indiciu pe care la avut că Koyama ar putea merita o atenție deosebită.

Atunci când ne păstrăm ochii deschiși la lume și la observații mici, ale unei vedete de fotografiere, a unei femei care a trecut cu vederea, pot să apară dezvăluiri. După cum a scris Koyama într-unul din articolele ei, "pur și simplu nu pot să nu mai observ când gândeam că nu se poate ști niciodată când natura ne va arăta ceva neobișnuit".