Hoe een amateurastronoom een van de allergrootste zonnekijkers uit de geschiedenis werd / kickass vrouwen

Op een nacht in Tokio, in de jaren vóór de Tweede Wereldoorlog, keek Hisako Koyama op, de ruimte in en zag een vallende ster. Het had een voorbijgaand moment kunnen zijn dat anderen zouden missen of snel zouden vergeten. Voor Koyama was de indruk achtergelaten door de strepen meteoroïde een inspiratie. Zonder formele training zou ze een astronoom worden, die slechts één ster, de zon, observeerde met een toewijding die door slechts een handvol mensen in de afgelopen 400 jaar werd gedeeld. Haar dagelijkse waarnemingen van de donkere vlekken van de zon, met de hand getekend, zijn een van de meest rigoureuze en waardevolle verslagen van de ooit gemaakte zonneactiviteit, en plaatsen haar naast Galileo als een zorgvuldige, toegewijde observator van hemelse bollen.

"De grote alledaagsheid van haar werk, toegepast gedurende meer dan 40 jaar, werd buitengewoon", zegt Delores Knipp, een onderzoekshoogleraar lucht- en ruimtevaarttechniek aan de Universiteit van Colorado in Boulder, de hoofdauteur van een nieuwe Ruimteweer document over het leven en werk van Koyama.

Koyama begon haar astronomische observaties tijdens de donkere nachten van de oorlog. Toen luchtalarmsirene klonk, was ze buiten te vinden, onder de dekking van een futonmatras. Ze keek omhoog naar de sterren, helderder met de stadslichten verduisterd en raadpleegde haar sterrenkaarten door een kleine zaklantaarn op hen te laten schijnen en de gloed te verbergen. Haar vader gaf haar een telescoop van 36 mm, en in 1944 trok ze haar eerste schets van de zonnevlek en stuurde deze naar de Oriental Astronomical Association. (Ze had de maan willen observeren, maar haar bereik was niet sterk genoeg om de details te onthullen.)

Aangemoedigd door de voorzitter van het zonnepaneel van de vereniging en verwed door de oorlog, begon Koyama in 1946 de refractentelescoop van 20 cm in het Tokyo Science Museum, nu bekend als het Nationaal Museum voor Natuur en Wetenschap, om de activiteit van de zon te documenteren. Met het beeld van de zon geprojecteerd op een vel papier, zag ze de zwarte zonnevlekken die het oppervlak stippelden. Ze werd al snel medewerker van het museumpersoneel en gedurende de volgende vier decennia bracht ze een paar uur door, de meeste dagen van de week, kijkend naar de zon en waar ze vlekken maakte, wanneer wolken haar zicht niet blokkeerden..

Koyama's tekeningen hebben een elegantie en detail voor hen. "Zonnevlekken hebben hele donkere kernen", zegt Knipp. "Omringende zijn lichtere vezels, zoals er zijn draden van plasma die die zonnevlekkernen verbinden met andere regio's. In veel gevallen was ze in staat om die vast te leggen. "Het meest waardevol was echter haar consistentie.

Zonnevlekken zijn artefacten van de magnetische cycli van de zon. Ze geven plaatsen aan waar magnetische activiteit de overdracht van warmte heeft vertraagd, en de oppervlaktetemperatuur van Sun is gedaald van de normale, verbazingwekkende 5.780 graden Kelvin naar een relatief koele 3.000 tot 4.500. Over lange cycli van ruwweg 11 jaar verschijnen deze vlekken in verschillende concentraties op verschillende breedtegraden, beginnend dichter bij de polen van de zon en reizend naar de evenaar. Het opnemen van het uiterlijk en verdwijnen van deze vlekken vereist enige beoordeling van de kant van de waarnemer. Zonnevlekken verschijnen vaak in groepen, met de geclusterde donkere vlekken - de umbra's, waar het magnetisch veld het sterkst is - omringd door lichtere penumbras. De methode van een waarnemer om vlekken en clusters te tellen kan van die van een ander afwijken, vooral omdat de telescooptechnologie na verloop van tijd de details van het oppervlak van de zon heeft veranderd en verduidelijkt. Wat gedocumenteerd zou kunnen zijn als een plek met 17e-eeuwse technologie zou kunnen worden gedefinieerd als een cluster als het wordt waargenomen met de gereedschappen van de 20e eeuw.

Koyama's grote prestatie was de betrouwbaarheid van haar waarnemingen. Meer dan 40 jaar lang maakte ze meer dan 10.000 tekeningen van de veranderende functies van de zon. In al die records volgde ze dezelfde standaard om haar te begeleiden en maakte ze haar waarnemingen vanaf dezelfde plek op aarde. De meeste zijn zelfs gemaakt met dezelfde telescoop. Haar verslag is zo grondig dat ze de vlindervormige handtekeningen van zonnevlekken met de hand kon documenteren terwijl ze in de loop van de tijd in cycli bewegen. De drie-en-een-halve vlinders vertegenwoordigd door haar werk zijn het bewijs van vier decennia van waarneming.

Om een zonnevlek te zien, moet men het opzoeken, met een lens die de schittering van de zon blokkeert om te onthullen wat eronder verborgen is. De meesten van ons nemen niet de tijd, of maken zich veel zorgen over zonnevlekken, ook al zijn dit de sporen van processen die ons hier op aarde beïnvloeden. Sommige collega's van Koyama erkenden de omvang van wat ze had bereikt en moedigden haar aan om haar werk te publiceren, dat in 1985 verscheen als een boek, Waarnemingen van zonnevlekken 1947-1984. Maar zelfs op het gebied van de astronomie werd ze weinig gevierd. In 2015, toen Knipp haar foto voor het eerst zag, in de hoek van een presentatiedia, was ze verbluft. Ze had nog nooit zo'n foto gezien, van een vrouwelijke zonne-waarnemer die zonnevlekken tekende. "Hoe kon ik dat niet weten?" Dacht ze. Hoe zou het zo'n verrassing kunnen zijn?

De indruk achtergelaten door die foto, die slechts een moment op het scherm verscheen, was meer dan vluchtig en inspireerde Knipp om een verslag van Koyama's leven samen te stellen. Ze vroeg rond bij Japanse collega's en vond maar één gepensioneerde wetenschapper - een van de weinige Japanse vrouwen op een ruimtevaart- of aardwetenschappelijke faculteit - die Koyama helemaal kende. Maar toen Knipp begon met het verzamelen van onderzoek, met de hulp van Huixin Liu en Hisashi Hayakawa, de coauteurs van de Ruimteweer Ze ontdekte dat ze, met een zorgvuldige observatie, de vorm van Koyama's verhaal scherper kon gaan zien. Waarnemingen van zonnevlekken was in de bibliotheek van het observatorium op grote hoogte waar Knipp een gezamenlijke afspraak had, en Koyama had aanwijzingen achter gelaten in de artikelen die ze schreef voor amateurastronomiedagboeken. Samen met Knipp en haar collega's schetste hij een vollediger beeld van Koyama's leven.

Omdat ze een amateurastronoom was, zonder een gevorderd diploma of een baanbrekende astronomische theorie, werd het waarnemingsrecord van Koyama minder gewaardeerd door de professionele astronomiewereld dan anders het geval zou zijn geweest. "Dat werd misschien verergerd door de normale situatie waarin we vinden dat vrouwen niet zo veel eer krijgen als mannen", zegt Knipp. "Je zet al die factoren bij elkaar, en nu, toen ze 20 jaar geleden overleed, was deze geschiedenis een vervagend licht."

De mensen die het meest vertrouwd zijn met het werk van Koyama vinden het echter bewonderenswaardig. "Ze is een zonnevlekwaarnemer van grote bekendheid", schreef een van haar collega's in de astronomievereniging in de jaren zeventig. In 2001 had het Nationaal Museum voor Natuur en Wetenschap haar zonnevlektekeningen gedigitaliseerd en online beschikbaar gesteld. Meer recentelijk heeft een team van wetenschappers die werken aan het reconstrueren en regulariseren van het zonnevlekkenbestand dat teruggaat tot 1610, haar waarnemingen gekozen als een van de 'backbones' van hun werk - een reeks observaties gemaakt door één persoon, gedurende een zo lang mogelijke periode , van zo'n hoge kwaliteit dat ze kunnen worden gebruikt om alle andere waarnemingen te normaliseren. De spreker die die dia van Koyama flitste, behoort tot degenen die aan het project werken. "Hij plaatste haar naam in een zin met Galileo en Heinrich Schwabe en anderen die ik erken als de reuzen van de zonnevlekken," zegt Knipp. Dat was de eerste aanwijzing dat ze had dat Koyama zorgvuldige aandacht zou verdienen.

Als we onze ogen open houden voor de wereld en voor kleine observaties, voor een vallende ster, voor een vrouw die lang over het hoofd is gezien, kunnen openbaringen volgen. Zoals Koyama schreef in een van haar artikelen: "Ik kan gewoon niet stoppen met observeren wanneer ik denk dat je nooit zult weten wanneer de natuur ons iets ongewoons zal tonen."