Hvordan en amatørstjerner ble en av historiens største sol observatører / kickass kvinner

En natt i Tokyo, i årene før andre verdenskrig, så Hansako Koyama opp, ut i rommet, og så en skytingsstjerne. Det kunne ha passert øyeblikk, en som andre ville savne eller raskt glemme. For Koyama var inntrykket som ble forlatt av streaking meteoroid en inspirasjon. Uten formell opplæring ville hun fortsette å bli en astronom, som bare observert en stjerne, Solen, med en dedikasjon delt av bare i en håndfull mennesker de siste 400 årene. Hennes daglige observasjoner av Solens mørke flekker, trukket for hånd, er en av de strengeste og verdifulle opptegnelsene om solaktivitet som noen gang har gjort, og legger henne sammen med Galileo som en forsiktig og dedikert observatør av himmelske sfærer.

"Den store ordinarien av hennes arbeid, brukt over mer enn 40 år, ble ekstraordinært," sier Delores Knipp, en professor i romfartsteknologi ved University of Colorado i Boulder, lederforfatteren av en ny Space Weather papir om Koyamas liv og arbeid.

Koyama startet sine astronomiske observasjoner i krigets mørke netter. Når luftrør sirener hørtes, kunne hun bli funnet utenfor, under forsiden av en futonmadrass. Hun ville se opp på stjernene, tydeligere med byens lys svarte ut og konsultere stjernekartene sine ved å skinne en liten lommelykt på dem, gjemmer gløden. Hennes far ga henne et 36 mm teleskop, og i 1944 tegnet hun sin første solskinnskisse og sendte den til Oriental Astronomical Association. (Hun hadde ønsket å observere Månen, men hennes omfang var ikke sterkt nok til å avsløre detaljer.)

Oppfordret av presidenten i foreningens solavdeling og enke ved krigen, i 1946, begynte Koyama å bruke 20 cm refraktorteleskopet på Tokyos vitenskapsmuseum, nå kjent som Nasjonalmuseet for natur og vitenskap, for å dokumentere solens aktivitet. Med bildet av Solen projisert på et ark papir, ville hun merke seg de svarte solspottene som dotted overflaten. Hun ble snart et museumsmedlem og i de neste fire tiårene tilbrakte hun et par timer, de fleste dager i uken, så på Solen og tegnet flekkene, når skyene ikke blokkerte hennes syn.

Koyamas tegninger har en eleganse og detalj for dem. "Solstråler har svært mørke kjerner," sier Knipp. "Omkring dem er lettere fargede fibre, som det er tråder av plasma som knytter disse sønpunkkjernene til andre regioner. I mange tilfeller kunne hun fange dem. »Mest verdifulle var imidlertid konsistensen hennes.

Solstråler er gjenstander av solens magnetiske sykluser. De indikerer steder hvor magnetisk aktivitet har bremset overføring av varme, og solens overflatetemperatur har falt fra det normale, forbløffende 5.780 grader Kelvin til en relativt kul 3.000 til 4.500. Over lange sykluser på om lag 11 år, opptrer disse stedene i forskjellige konsentrasjoner på forskjellige breddegrader, begynner nærmere solens poler og reiser mot ekvator. Opptak av utseende og forsvinner av disse stedene krever en viss vurdering fra observatørens side. Solstråler vises ofte i grupper, med de klyngede mørke flekkene - umbrasene, der magnetfeltet er sterkest omgitt av lysere penumbras. En observatørs metode for å telle flekker og klynger kan avvike fra en annen, spesielt siden teleskopteknologien over tid har forandret og avklart detaljene på solens overflate. Det som kan ha blitt dokumentert som et sted med teknologi fra 1700-tallet, kan defineres som en klynge hvis det observeres med verktøyene fra det 20. århundre.

Koyamas store prestasjon var påliteligheten av observasjonene hennes. Over 40 år har hun laget mer enn 10.000 tegninger av Solens skiftende funksjoner. Over alle disse postene fulgte hun den samme standarden for å lede sin teller og gjorde sine observasjoner fra samme sted på Jorden. De fleste av dem ble til og med laget med det samme teleskopet. Hennes rekord er så grundig at hun kunne dokumentere, for hånd, sommerfuglens sommerfuglformede signaturer som de beveger seg i sykluser over tid. De tre og en halv sommerfuglene representert av hennes arbeid er bevis på fire tiår med observasjon.

For å se en solflekk må man finne ut det, med et objektiv som blokkerer solens blikk for å avsløre hva som er skjult under. De fleste av oss tar ikke tid, eller bekymrer seg mye om solflekker, selv om de er karakterene av prosesser som påvirker oss her på Jorden. Noen av Koyamas kolleger anerkjente størrelsen på hva hun oppnådde og oppfordret henne til å publisere sitt arbeid, som dukket opp i 1985 som en bok, Observasjoner av soloppganger 1947-1984. Men selv innenfor astronomiområdet ble hun lite feiret. I 2015, da Knipp først så sitt bilde, i hjørnet av et presentasjonsbilde, ble hun forbløffet. Hun hadde aldri sett et bilde som det, av en kvinnelig solobservatørs tegning solflekker. «Hvordan kunne jeg ikke vite om det?» Tenkte hun. Hvordan kan det være en slik overraskelse?

Inntrykket igjen av det fotografiet, som dukket opp på skjermen for et øyeblikk, var mer enn flyktig, og inspirerte Knipp til å samle en oversikt over Koyamas liv. Hun spurte rundt blant japanske kollegaer og fant bare en pensjonert forsker - en av de få japanske kvinnene på en verdens- eller jordfagfakultet - som visste om Koyama i det hele tatt. Men da Knipp begynte å samle forskning, med hjelp av Huixin Liu og Hisashi Hayakawa, var medforfatterne av Space Weather papir, fant hun at hun med forsiktig observasjon kunne begynne å se formen på Koyamas historie mer skarpt. Observasjoner av solflekker var i biblioteket i høyhøyde observatoriet hvor Knipp har en felles avtale, og Koyama hadde etterlatt ledetråder i artiklene hun skrev for amatør astronomi tidsskrifter. Knipp og hennes kollegaer skjønte sammen sammen med et større bilde av Koyamas liv.

Fordi hun var en amatørstjerner, uten avansert grad eller arbeid som fremmer astronomisk teori, var Koyamas observasjonsrekord mindre verdsatt av profesjonell astronomiverden enn det ellers kunne ha vært. "Det var kanskje forverret av den normale situasjonen der vi finner at kvinner ikke får så mye kreditt som menn," sier Knipp. "Du setter alle disse faktorene sammen, og nå, da hun døde for 20 år siden, var historien et svinende lys."

Folk som er mest kjent med Koyamas arbeid, skjønt, har funnet det beundringsverdig. "Hun er en observatør av stor berømmelse," sa en av hennes kolleger i astronomiforeningen på 1970-tallet. Innen 2001 hadde Nasjonalmuseet for natur og naturvitenskap digitalisert sine solflissetegninger og gjort dem tilgjengelige online. I nyere tid har et team av forskere som arbeider for å rekonstruere og regulere solspotrekordet gå tilbake til 1610 valgt sine observasjoner som en av "ryggraden" i sitt arbeid - et sett observasjoner laget av en person, i så lang tid som mulig , av så høy kvalitet at de kan brukes til å normalisere alle andre observasjoner. Høyttaleren som blinket den lysbilden til Koyama er blant de som jobber med prosjektet. "Han la navnet sitt i en setning med Galileo og Heinrich Schwabe og andre som jeg kjenner igjen til å være gigantene i solspotrekordene," sier Knipp. Det var den første indikasjonen hun hadde at Koyama kanskje fortjener omhyggelig oppmerksomhet.

Når vi holder øynene åpne for verden og til små observasjoner, av en skytende stjerne, av en kvinne som lenge overses, kan åpenbaringer følge. Som Koyama skrev i en av artiklene hennes, "Jeg kan rett og slett ikke slutte å observere når jeg tenker det man aldri kan vite når naturen vil vise oss noe uvanlig."