Fotografi og astrofysikens fødsel

• Kan 9, 2024

Teleskoper havde lært astronomien gøre store fremskridt, men selv i det 19. århundrede var astronomi stadig meget videnskab involveret i kortlægning og enkel klassificering. Der var virkelig ikke nogen måde at finde ud af mere uden nogle nye værktøjer.

Heldigvis eksperimenterede mange mennesker i det tidlige 19. århundrede med lysfølsomme materialer i et forsøg på at lave billeder. Den franske kunstner og kemiker Louis Daguerre var den første, der offentliggjorde en vellykket proces. Daguerreotypier, som de blev kaldt, var fotografier på kobberplader. På trods af de lange eksponeringstider og meget giftige kemikalier, der var nødvendige, var de varige og detaljerede.

Som det sker, er astrofotograferingens historie næsten lige så lang som fotografiets. Daguerre tog selv det første billede af Månen og kort efterpå tog amerikaneren John William Draper det første overlevende billede af Månen. Dette var også det første astronomiske fotografi taget i Nordamerika.

Selvom John William Draper anses for at være den første astrophotograf, var han ikke den sidste i sin familie. Hans søn Henry var også en lidenskabelig astrofotograf. John Draper havde ikke fundet Månen som et let mål, men det er i det mindste en lys genstand. Henry havde et mere ambitiøst mål: Orion-tågen.

En tåge er en kæmpe sky af gas og støv, der strækker sig gennem rummet mellem stjerner. Selvom det ikke har noget eget lys, kan det blive oplyst af nærliggende stjerner. Det ikke-hjælpede øje kan se Orion-tågen som en svag fuzzy klat, men for detaljer skal du bruge et teleskop.

Henry Draper fik det første billede af Orion-tågen i 1880. For at fange gasen endte de lyse stjerner med overeksponeret, og for moderne øjne ligner billedet ikke den enestående præstation, det var. At fotografere et svagt objekt i mørket ville blive vanskeligt og kræve en ekstra lang eksponeringstid. Hvis dette objekt er i himlen, er det endnu sværere. Da Jorden drejer på sin akse, prøver du effektivt at fotografere noget, der bevæger sig. På en eller anden måde skal du sørge for, at teleskopet fortsat peger på det objekt, der fotograferes - dette kaldes sporing.

Hvis teleskopet ikke sporer, vil billedet være fuld af sløret stjernebevægelser. Lejlighedsvis er det faktisk hele billedets punkt at fange "stjernespor". Klik for at se et stjerne spor fotograferet taget på Gemini South Observatory.

Bare tre år fra Drapers fotografi af Orion-tågen producerede den engelske astronom A. A. Common et billede af Orion-tågen, som han blev tildelt guldmedaljen for Royal Astronomical Society i London. Der er ikke kun en større definition, men den lange eksponering viser detaljer - inklusive stjerner - for svage til at det menneskelige øje kan registrere.

Henry Draper havde allerede prøvet et nyt aspekt af astrofotografering. I 1872 tog han det første billede af en stjerners lysspektrum, det af Vega. Starlight er en blanding af lyse farver. Med et spektroskop kan det opdeles i et spektrum for at vise disse farver. Der er også en række smalle linjer, der krydser spektret. Disse linjer fortæller os en hel del om stjernen, inklusive dens temperatur og hvad den er lavet af. Spektroskopi var i sin spædbarn i slutningen af ​​det 19. århundrede, men Draper så sit potentiale for astronomi. Han havde til hensigt at udarbejde et stjerne katalog, hvor stjernerne blev klassificeret efter deres spektre.

Desværre, selv om Draper fortsatte med at fotografere endnu 50 lysspektre, døde han, da han kun var 45, hvilket efterlod sit projekt uafsluttet. Men det var ikke slutningen på det. Hans enke Anna var en bemærkelsesværdig kvinde, beskrevet som at være så behageligt at arbejde sammen med sin mand på laboratoriet, som hun var værtinde i samfundet. Hun donerede penge til Harvard Observatory for at færdiggøre stjernekataloget.

De fleste af klassificeringerne for Henry Draper-kataloget? tre fjerdedele af en million stjerner? blev udført af den uærlige Annie Jump Cannon. Hvis du ser en stjerne, der henvises til af et HD-nummer, er det nummeret i Henry Draper Catalogue.

Ved udgangen af ​​århundret var astrofotografering et værktøj til at lave stjernekort, såsom Carte du Ciel (Map of the Sky) -projektet. Kortet blev aldrig lavet, men der er en enorm samling af nyttige fotografier, der viser millioner af stjerners positioner, inklusive ganske svage.

Alligevel var der en udvikling, der var endnu vigtigere end at lave stjernekort og opdage objekter, der var for svage til det menneskelige øje. Dette var, som Henry Draper havde indset, studiet af stjernespektre. Fotografering og spektroskopi sammen var nøglen til at flytte astronomi fra lokalisering af stjerner til at forstå dem. Astronomi kunne have været hvor himmelobjekter var. Nu til sidst kunne det være muligt at lære hvad de var. Astrofysik blev født.

Referencer:

(1) Hughes, S, "Den første astrophotograf John William Draper (1811? 1882)" //artdeciel.com/Exposure/post/2010/06/10/The-First-Astrophotographer.aspx
(2) Simkin, D, "Daguerreotype-processen" //www.photohistory-sussex.co.uk/dagprocess.htm

Video Instruktioner: Fotografi og Video Guide #1 (Kan 2024).