كيف حاول مشروع طموح رسم خريطة للسماء بدون أجهزة كمبيوتر

في الآونة الأخيرة ، أصدرت وكالة الفضاء الأوروبية الدفعة الثالثة من البيانات من القمر الصناعي Gaia ، وهو كتالوج عام يوفر مواقع وسرعات أكثر من مليار نجم. هذه هي أحدث محاولاتنا للإجابة على بعض الأسئلة القديمة في علم الفلك: كيف تنتشر النجوم (والسدم) عبر السماء؟ كم عددهم هناك ، وكم يبعدون ، وما مدى سطوعهم؟ هل يتغيرون في الموضع أو السطوع؟ هل هناك أنواع جديدة من الأشياء غير معروفة للعلم؟

لقرون ، حاول علماء الفلك الإجابة على هذه الأسئلة ، وكان العمل شاقًا ويستغرق وقتًا طويلاً. ليس من السهل دائمًا تسجيل ما يمكنك رؤيته من خلال عدسة التلسكوب – إذا كنت محظوظًا بما يكفي لامتلاك تلسكوب.

تخيل الآن ظهور تقنية جديدة قدمت في وقتها بعض مزايا تقنية فهرسة Gaia. يمكنه تسجيل ما تراه تلقائيًا وحيادية ، ويمكن لأي شخص استخدامه.

هذه التقنية هي التصوير الفوتوغرافي.

تخبر هذه المقالة كيف غيّر التصوير الفوتوغرافي علم الفلك وكيف شكل مئات الفلكيين أول تعاون علمي دولي لإنشاء كارت دو سيل (حرفيا ، “خريطة السماء”) ، وهو مسح فوتوغرافي كامل للسماء. نتج عن هذا التعاون صراع دام قرنًا لمعالجة آلاف اللوحات الفوتوغرافية التي تم التقاطها على مدى عقود ، وقياس مواقع ملايين النجوم يدويًا لإنشاء أكبر كتالوج للسماء ليلاً.

لسوء الحظ ، جاء مشروع Carte du Seal في وقت لم تتطابق فيه قدرتنا على جمع قياسات العالم الطبيعي وقدرتنا على تحليلها. أثناء تنفيذ المشروع ، مكنت الأدوات الجديدة من دراسة العمليات الفيزيائية في الأجرام السماوية البعيدة ، مما أدى إلى إبعاد العلماء عن الاستطلاعات من خلال إتاحة الفرصة لتطوير نماذج جديدة لشرح العالم.

بالنسبة لعلماء الفلك الذين يعملون على كارت دو سيل ، لا يوجد حتى الآن نموذج يمكنه تلخيص مواقع ملايين النجوم في نظرية حول كيفية تشكل مجرتنا ؛ بدلاً من ذلك ، كان لدى الباحثين فقط حدس مفاده أن تقنيات التصوير الفوتوغرافي ستكون مفيدة لرسم خرائط للعالم. لقد كانوا على حق ، لكن الأمر استغرق أكثر من قرن وعمر حتى يتحقق الحدس لدى العديد من علماء الفلك.

التصوير والفلك

تم تقديم تقنيات التصوير الفوتوغرافي لويس داجير للعالم من قبل عالم الفلك والمستكشف فرانسوا أراغو ، رئيس مرصد باريس. بنى Daguerre على أعمال Nicephorus Knipes واكتشف كيفية إنشاء صور دائمة على ألواح معدنية.

لقرون ، كافح علماء الفلك لتسجيل ما رأوه في سماء الليل من خلال الملاحظات والرسومات المرسومة باليد. بالتحديق في البصريات المشوهة للأدوات القديمة ، ليس من السهل دائمًا رسم ما يمكنك رؤيته. قد تلاحظ أشياء غير موجودة ؛ لم تكن القنوات والنباتات على المريخ التي أخذها شياباريلي الفقير من مرصد ميلانو أكثر من خداع بصري ناجم عن الجو المضطرب. فقط عدد قليل من علماء الفلك المدربين تدريباً عالياً ، مثل كارولين وويليام هيرشل ، تمكنوا على الفور من اكتشاف نجم جديد في مجرة ​​مألوفة – هل هي إشارة لحدث كارثي بعيد؟

يمكن للتصوير أن يغير كل ذلك. أدرك أراغو على الفور الإمكانات الهائلة لهذه التقنية: يمكن للصور الملتقطة في أعماق الليل تحليلها بشكل ملائم وكمي في وضح النهار. يمكن أن تكون القياسات دقيقة ويمكن التحقق منها بشكل متكرر.

تلقى داجير معاشًا تقاعديًا وسمح لأراغو بفتح تفاصيل عمليته ، مما أدى إلى انفجار استوديوهات الصور الشخصية في باريس وحول العالم. ولكن كما اتضح ، لم تكن طريقة داجير حساسة ولا عملية بما يكفي لالتقاط أي شيء سوى النجوم الساطعة أو الشمس أو القمر. التكنولوجيا الجديدة الساخنة التالية ، مستحلبات الكولوديون الرطبة ، لم تكن أفضل بكثير ؛ تميل اللوحات إلى الجفاف أثناء فترات التعريض الطويلة المطلوبة لالتقاط الأجسام الفلكية الباهتة.

اضطر علماء الفلك إلى الانتظار 40 عامًا حتى ثمانينيات القرن التاسع عشر قبل أن تصبح ألواح التصوير الفوتوغرافي الجافة شديدة الحساسية متاحة أخيرًا.