Γνωρίζετε τους υπολογιστές της αστρονομίας του 19ου -20ού αιώνα;

Η αστρονομία που έχετε σήμερα στο μυαλό σας δεν είναι η ίδια με αυτή πριν από αρκετές δεκαετίες. Σήμερα ένας ή μία αστρονόμος όταν θέλει να πραγματοποιήσει την έρευνά του πάνω σε οποιοδήποτε τομέα της αστροφυσικής, αρκεί μόνο το πάτημα ενός κουμπιού (ή και πολλών!) του ηλεκτρονικού του υπολογιστή και έτσι μπορεί να συγκεντρώσει εικόνες και δεδομένα του αστρονομικού του/της ενδιαφέροντος. Ακόμα πιο εύκολη είναι η δουλειά τους στην μετέπειτα επεξεργασία τους καθώς υπάρχει πλέον πληθώρα εφαρμογών και λογισμικών που ειδικεύονται στο να κάνουν πολλές διαδικασίες ανάλυσης μέσω του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Αλλά τι συνέβαινε στην αστρονομία και στην αστροφυσική πριν από τη δεκαετία του 1980, οπότε και εισήχθη ο προσωπικός υπολογιστής (Personal Computer -PC) για ευρεία χρήση του κοινού;

Στο παρόν άρθρο θα αναφερθούμε σε μία γνωστή (ή και όχι) ιστορία για την επεξεργασία αστρονομικών δεδομένων, χωρίς την βοήθεια του Η/Υ κοντά στα τέλη του 19ου αιώνα μέχρι τις αρχές του 20ου στο Πανεπιστήμιο του Harvard!

Κατά την παρατήρηση ενός αστρονομικού αντικειμένου με τηλεσκόπιο, στο τέλος του οπτικού σωλήνα (εκεί όπου συγκεντρώνεται το φως από το μακρινό αντικείμενο), τοποθετείται ένας δεύτερος μικρότερος φακός (γνωστός και ως προσοφθάλμιος), από τον οποίο βλέπανε με το μάτι οι αστρονόμοι το αντικείμενο που στοχεύουν. Σήμερα, σε αυτό το σημείο τοποθετείται μία ψηφιακή κάμερα για να απαθανατίζει τις εικόνες, έναντι ενός απλού και όχι τόσο χρήσιμου οφθαλμού ενός αστρονόμου!

Μία από τις καθιερωμένες μεθόδους παρατήρησης αστέρων είναι η φασματοσκοπία. Κατά την διαδικασία αυτή, ένα πρίσμα (εικόνα 1) τοποθετούνταν στην θέση του προσοφθάλμιου φακού, με αποτέλεσμα να αναλύεται το φως του αστέρα στα μήκη κύματος από τα οποία αποτελείται, δημιουργώντας έτσι τα φάσματα (εικόνα 2). Οι εικόνες αυτών των φασμάτων βοηθούν στο να συμπεράνουμε τη φύση, τη σύσταση και τις συνθήκες γενικότερα κάτω από τις οποίες εκπέμπεται το φως στο αντικείμενο παρατήρησης. Κάθε φάσμα δεν είναι ακριβώς ίδιο με το άλλο, καθώς παρουσιάζουν ορισμένες διαφορές. Παρόλα αυτά οι πληροφορίες είναι πολλές και σημαντικές και έτσι η αστρονομική κοινότητα πάντα έριχνε βάρος σε τέτοιου είδους μελέτες, παρατηρώντας αστέρες και άλλα αστρονομικά αντικείμενα, με σκοπό να συγκεντρώσουν τα φάσματα τους.

Άπαξ και η παρατήρηση και η απεικόνιση των φασμάτων είχε γίνει, για να μπορέσει να εξαχθεί κάποιο γενικό συμπέρασμα ως προς τα αντικείμενα αυτά, έπρεπε πρώτα να κατηγοριοποιηθούν. Αλλά πώς θα μπορούσε κανείς εκείνη την εποχή, χωρίς κάποια τεχνολογική ή υπολογιστική βοήθεια, να κατατάξει εκατοντάδες χιλιάδες εικόνες αστρικών φασμάτων;

Μία ομάδα γυναικών λοιπόν το 1896 γίνανε γνωστές ως οι “υπολογιστές” του Harvard κάνοντας την δουλειά ενός υπολογιστή, αναλύοντας τις φωτογραφικές πλάκες με το μάτι! Ο διευθυντής του Αστεροσκοπείου του Harvard, Edward Pickering, προσέλαβε αυτήν την ομάδα γυναικών με σκοπό να κατατάξουν εκατοντάδες χιλιάδες αστέρες ως προς την λαμπρότητα τους στις φωτογραφίες, αλλά και ως προς τα αστρικά τους φάσματα. Ορισμένες από τις γυναίκες που εργάστηκαν σε αυτό το εγχείρημα ήταν η Annie J. Cannon, η Henrietta S. Leavitt, η Antonia Maury και η Florence Cushman. Ενδεικτικά, η Annie J. Cannon κατέταξε συνολικά στην ζωή της περίπου 350.000 αστέρες, ένα νούμερο σίγουρα αστρονομικό!

Σκεφτείτε όμως πως αυτές οι γυναίκες έμειναν στην ιστορία για την συνεισφορά τους στην αστρονομία και στην αστροφυσική! Πώς; Αν κάποιος φοιτητής θελήσει να σπουδάσει Φυσική και να ακολουθήσει τον κλάδο της Αστροφυσικής, σίγουρα θα συναντήσει τα απομεινάρια από την δουλειά αυτών των «υπολογιστών», καθώς η φασματική κατάταξη των αστέρων που χρησιμοποιούμε μέχρι σήμερα, είναι ίδια με αυτή που πρωτοφτιάχτηκε στο Αστεροσκοπείο του Harvard! Συνεπώς, οι αστροφυσικοί στις μέρες μας δεν μπορούν παρά να είναι ευγνώμονες για την δουλειά αυτής της σπουδαίας ομάδας γυναικών.

Περαιτέρω διάβασμα:

https://astrobites.org/2019/11/04/the-harvard-computers/

https://laidlawscholarships.wp.st-andrews.ac.uk/2019/06/18/female-computers-at-the-roe/