Wie ein Amateurastronom zu einem der größten Sonnenbeobachter der Geschichte wurde / Kickass Frauen

Eines Nachts in Tokio, in den Jahren vor dem Zweiten Weltkrieg, schaute Hisako Koyama in den Weltraum und sah einen Shooting Star. Es könnte ein vorübergehender Moment gewesen sein, den andere vermissen würden oder schnell vergessen würden. Für Koyama war der Eindruck, den der streifende Meteoroid hinterließ, eine Inspiration. Ohne formale Ausbildung würde sie eine Astronomin werden, die nur einen Stern, die Sonne, beobachtete, mit einer Widmung, die nur eine Handvoll Menschen in den letzten 400 Jahren geteilt hatte. Ihre täglichen Beobachtungen der dunklen Flecken der Sonne, die von Hand gezeichnet werden, sind eine der strengsten und wertvollsten Aufzeichnungen der Sonnenaktivität, die jemals gemacht wurde, und stellen sie als aufmerksamen, engagierten Beobachter der Himmelssphären neben Galileo.

"Die über 40-jährige Arbeitsweise ihrer Arbeit wurde außergewöhnlich", sagt Delores Knipp, Forschungsprofessorin für Luft- und Raumfahrttechnik an der University of Colorado in Boulder, dem Hauptautor einer neuen Weltraumwetter Papier über Koyamas Leben und Werk.

Koyama begann ihre astronomischen Beobachtungen in den dunklen Nächten des Krieges. Wenn Luftschutzsirenen ertönten, war sie draußen unter dem Bezug einer Futon-Matratze zu finden. Sie sah zu den Sternen auf, klarer, mit verdunkelten Stadtlichtern, und konsultierte ihre Sternenkarte, indem sie eine kleine Taschenlampe auf sie leuchtete und den Schein verdeckte. Ihr Vater gab ihr ein 36-mm-Teleskop, 1944 zeichnete sie ihre erste Sonnenfleckskizze und schickte sie an die Oriental Astronomical Association. (Sie hatte den Mond beobachten wollen, aber ihre Reichweite war nicht stark genug, um Details preiszugeben.)

Ermutigt durch den vom Krieg verwitweten Präsidenten der Vereinigung, begann Koyama 1946 das 20-cm-Refraktor-Teleskop des Tokioter Wissenschaftsmuseums, das heute als Nationales Museum für Natur und Wissenschaft bekannt ist, zur Dokumentation der Sonnenaktivität zu verwenden. Wenn das Bild der Sonne auf ein Blatt Papier projiziert wurde, bemerkte sie die schwarzen Sonnenflecken, die die Oberfläche punktierten. Sie wurde bald Museumsmitarbeiterin und verbrachte die nächsten vier Jahrzehnte an den meisten Tagen der Woche ein paar Stunden, um die Sonne zu betrachten und die Flecken zu zeichnen, wann immer Wolken sie nicht sehen konnten.

Koyamas Zeichnungen sind elegant und detailreich. „Sonnenflecken haben sehr dunkle Kerne“, sagt Knipp. „Diese sind von helleren Fasern umgeben, als ob es Plasmafäden gibt, die diese Sonnenfleckenkerne mit anderen Regionen verbinden. In vielen Fällen war sie in der Lage, diese einzufangen. “Am wertvollsten war jedoch ihre Beständigkeit.

Sonnenflecken sind Artefakte der magnetischen Zyklen der Sonne. Sie weisen auf Orte hin, an denen die magnetische Aktivität die Wärmeübertragung verlangsamt hat und die Oberflächentemperatur von Sun von den normalen, erstaunlichen 5.780 Grad Kelvin auf relativ kühle 3.000 bis 4.500 gefallen ist. In langen Zyklen von etwa 11 Jahren erscheinen diese Flecken in verschiedenen Konzentrationen in verschiedenen Breitengraden, beginnen näher an den Sonnenpolen und bewegen sich in Richtung Äquator. Um das Erscheinen und Verschwinden dieser Flecken aufzuzeichnen, muss der Betrachter etwas beurteilen. Sonnenflecken treten häufig in Gruppen auf, mit den gebündelten dunklen Flecken, den Umbras, wo das Magnetfeld am stärksten ist, umgeben von helleren Penumbras. Die Methode eines Beobachters, Flecken und Cluster zu zählen, kann sich von der eines anderen unterscheiden, zumal sich die Teleskoptechnologie im Laufe der Zeit verändert und die Details der Sonnenoberfläche klarer gemacht hat. Was möglicherweise mit der Technologie des 17. Jahrhunderts als Spot dokumentiert wurde, könnte als Cluster definiert werden, wenn es mit den Werkzeugen des 20. Jahrhunderts beobachtet wird.

Koyamas große Leistung war die Zuverlässigkeit ihrer Beobachtungen. Über 40 Jahre lang hat sie mehr als 10.000 Zeichnungen der wechselnden Merkmale der Sonne angefertigt. Bei all diesen Aufzeichnungen folgte sie demselben Maßstab, um ihr Zählen zu leiten, und machte Beobachtungen an derselben Stelle auf der Erde. Die meisten von ihnen wurden sogar mit demselben Teleskop hergestellt. Ihre Aufzeichnung ist so gründlich, dass sie in der Lage war, die Schmetterlingssignaturen von Sonnenflecken mit der Hand zu dokumentieren, wenn sie sich im Laufe der Zeit in Zyklen bewegen. Die dreieinhalb Schmetterlinge ihrer Arbeit zeugen von vier Jahrzehnten der Beobachtung.

Um einen Sonnenfleck zu sehen, muss man ihn suchen, mit einer Linse, die den Blick der Sonne blockiert, um zu zeigen, was darunter verborgen ist. Die meisten von uns nehmen sich keine Zeit und machen sich keine Sorgen um Sonnenflecken, auch wenn sie die Spuren von Prozessen sind, die uns hier auf der Erde betreffen. Einige Kollegen von Koyama erkannten das Ausmaß ihrer Leistungen und ermutigten sie, ihre Arbeit zu veröffentlichen, die 1985 als Buch erschien, Beobachtungen von Sonnenflecken 1947-1984. Aber auch im Bereich der Astronomie wurde sie wenig gefeiert. Als Knipp 2015 ihr Bild in der Ecke einer Präsentationsfolie zum ersten Mal sah, war sie erstaunt. Sie hatte noch nie so ein Foto von einer Sonnenbeobachterin gesehen, die Sonnenflecken zeichnete. "Wie konnte ich das nicht wissen?", Dachte sie. Wie konnte es so eine Überraschung sein??

Der Eindruck, den dieses Foto hinterlassen hatte, das nur für einen Moment auf der Leinwand erschien, war mehr als nur flüchtig und inspirierte Knipp dazu, eine Aufzeichnung von Koyamas Leben zusammenzustellen. Sie befragte sich unter japanischen Kollegen und fand nur eine pensionierte Wissenschaftlerin - eine der wenigen japanischen Frauen an einer Weltraum- oder Erdwissenschaftlichen Fakultät -, die überhaupt von Koyama wusste. Aber als Knipp mit Hilfe von Huixin Liu und Hisashi Hayakawa, den Mitautoren der Weltraumwetter Auf dem Papier fand sie heraus, dass sie bei sorgfältiger Beobachtung die Form von Koyamas Geschichte schärfer sehen konnte. Beobachtungen von Sonnenflecken war in der Bibliothek des Hochobservatoriums, wo Knipp einen gemeinsamen Termin hatte, und Koyama hatte in den Artikeln, die sie für Amateur-Astronomie-Zeitschriften schrieb, Hinweise hinterlassen. Knipp und ihre Kollegen skizzierten ein umfassenderes Bild von Koyamas Leben.

Da Koyama eine Amateurastronomin war, die weder über einen fortgeschrittenen Abschluss noch über astronomische Theorien verfügte, wurde die Beobachtungsliste von Koyama von der professionellen Astronomiewelt weniger geschätzt, als es sonst der Fall gewesen wäre. "Das wurde möglicherweise durch die normale Situation verschlimmert, in der Frauen feststellen, dass Frauen nicht so viel Kredit bekommen wie Männer", sagt Knipp. "Sie haben all diese Faktoren zusammengefügt, und jetzt, als sie vor 20 Jahren verstarb, war diese Geschichte ein verblassendes Licht."

Die Leute, die mit Koyamas Arbeiten bestens vertraut sind, fanden es bewundernswert. "Sie ist eine Sonnenfleckenbeobachterin von großem Ruf", schrieb eine ihrer Kollegen der Astronomie-Vereinigung in den 70er Jahren. Bis 2001 hatte das National Museum of Nature und Science ihre Sonnenfleckenzeichnungen digitalisiert und online verfügbar gemacht. Vor kurzem hat ein Team von Wissenschaftlern, die an der Rekonstruktion und Regulierung des Sonnenfleckenrekords bis ins Jahr 1610 arbeiten, ihre Beobachtungen als eines der „Rückgrat“ ihrer Arbeit ausgewählt - eine Reihe von Beobachtungen, die eine Person über einen möglichst langen Zeitraum gemacht hat von so hoher Qualität, dass sie zur Normalisierung aller anderen Beobachtungen verwendet werden können. Der Sprecher, der diese Folie von Koyama geflasht hat, ist unter denen, die an dem Projekt arbeiten. „Er hat ihren Namen mit Galileo und Heinrich Schwabe und anderen, die ich als die Giganten der Sonnenflecken-Aufzeichnungen anerkenne, in eine Strafe gestellt“, sagt Knipp. Das war das erste Anzeichen, dass Koyama sorgfältige Aufmerksamkeit verdient hätte.

Wenn wir unsere Augen für die Welt und für kleine Beobachtungen eines Shooting Stars oder einer längst übersehenen Frau offen halten, können Offenbarungen folgen. Koyama schrieb in einem ihrer Artikel: "Ich kann einfach nicht aufhören zu beobachten, wenn man denkt, dass man nie wissen kann, wann die Natur uns etwas Ungewöhnliches zeigt."