Три приче испод куполе телескопа у Соларној лабораторији Хале у Пасадени, у Калифорнији, захрђало спирално степениште означава врх готово 150 метара дубоке јаме, скривене дрвеном замком у подруму. На дну се налази решетка намењена цепању светлости у дугину како би научници могли да проучавају састав сунца. Садашњи власници зграде се не усуђују да се спуштају, одвратни од недостатка кисеоника и непробојне таме испод.
Када су архитекти Лиз Моуле и Стефанос Полизоидес купили опсерваторију 2006. године, знали су да купују део историје. Првобитни власник, астроном Георге Еллери Хале, успоставио је најмоћније светске телескопе у првој половини 20. века, укључујући и у Опсерваторију Моунт Вилсон, високо изнад Пасадене. Моуле, који води локалну архитектонску фирму Полизоидес, сматра Халеа „узорним грађанином“ због свог утицаја на културни пејзаж и цивилну архитектуру Пасадене. Соларна лабораторија Хале, са рељефом сунчаног сунца који је сијао над улазним вратима, велика библиотека на првом спрату, купола телескопа на крову и злобна јама у подруму, била је Халеово приватно уточиште само неколико улица јужно од универзитет на којем је помогао да се пронађе, Калифорнијски технолошки институт
Капацитет инструмента решетка у Соларној лабораторији Хале. (Елизабетх Ландау) Моуле и Полизоидес нису имали појма да је зграда, саграђена 1924. године, скривена астрономска блага. Читав подрум је био претрпан нередом намештаја, папира и кутија смећа приликом куповине историјског објекта (заједно са модернијом кућом од штукатуре испред њега). "Мислили смо да смо остали са стварима којих ћемо се тек ријешити", каже Моуле.
У подруму опсерваторије Моуле и волонтери са Моунт Вилсон-а, Дон Ницхолсон и Ларри Вебстер, открили су стотине стаклених фотографских плоча од 1880-их до 1930-их, слажених у кутије у великом дрвеном орману. Колекција садржи слике сунчевих пјега и соларних истакнућа - плазме плазме које измичу сунцу - и соларни спектар, или низ линија које представљају компоненте светлости, откривајући хемијски састав сунца. Веће плоче приказују кратер-мјесец, обрубљен валовима од оштећења у подруму. Неки од тањира су из Халеових телескопа, док су други били поклони далеких астронома.
Слика месеца на стакленој плочи из колекције Георге Еллери Хале која је пронађена у соларној лабораторији Хале. Снимљена је у опсерваторију Лик и датирана је 19. јула 1891. Беле ознаке су од оштећења на води. (Љубазношћу Царнегие Институције за науку / Дан Кохне) Све што је речено, било је више од 1.100 плоча и других предмета из приватне колекције Хале сакривене у подруму Соларне лабораторије, каже Дан Кохне, који је волонтирао у оближњој канцеларији Пасадена у оближњој канцеларији Царнегие Опсерваториес. Полизоидес и Моуле су поклонили историјске плоче архиву Царнегие.
Ове фотографске плоче представљају мукотрпан начин на који су астрономи радили, постављајући телескоп на објект довољно дуго да га ухвати на стакленој плочи обложеној емулзијом, а затим развије плочу попут филма у мрачној соби. Прву дагеротипијску фотографију неке друге звезде, осим сунца, направио је 1850. године Виллиам Цранцх Бонд, први директор Опсерваторије Харвард Цоллегеа, који је Вегу изложио у трајању од 90 секунди. Следећих 150 година или тако, научници су каталогизирали свемир на овим стакленим плочама, отприлике дебелим попут прозорског окна.
Док су технолошки напредак у фотографији, вођење и рачунање телескопом увелико учинили гледање неба на плочи застарјелим, проучавање стаклених плоча је како астрономи достигли историјска открића, попут постојања галаксија изван Млијечног пута и чињенице да је сама тканина универзума шири се у свим правцима.
**********
Историјске плоче нису само реликвије. Представљају запис неба у одређеним прошлим тренуцима који се никада не могу сагледати - чак ни са најмоћнијим свемирским опсерваторијама. Данас најнапреднији телескопи човечанства могу открити удаљене предмете који периодично осветљују, затамњују и искачу из вида. На пример, свемирски телескоп Гаиа Европске свемирске агенције (ЕСА) саставља најцјеловитије звијезде мапе до сада. Неки од предмета који се тренутно промене кроз промене могли су такође да се мењају у касном 19. и почетком до средине 20. века, а можда су заробљени и на стакленим плочама телескопа.
Како астрономи желе да испричају комплетније приче о томе како се небески објекти развијају током времена, ове се прашњаве плоче могу показати још релевантнијима.
„Нисмо путници времена, зар не?“, Каже Мицхаел Цастелаз, ванредни професор физике на Бревард колеџу у Северној Каролини. "Па како се икада вратити у време да истражујете ноћно небо осим са подацима које већ имамо?"
Анние Ј. Цаннон била је кустосица фотографија у опсерваторију Харвард Цоллеге, задужена за бригу о око 300 000 фотографских плоча звијезда које су направили Харвард астрономи. (Беттманн / Гетти Имагес) По неким проценама, више од 2 милиона стаклених тањира које су професионални астрономи направили само у САД-у. Широм света вероватно има више од 10 милиона, каже Рене Худец са Академије наука Чешке Републике у Ондрејову, укључујући многе који се још увек могу сакрити на неочекиваним местима. Иако постоји интернетска база података са преко 2, 5 милиона плоча из више од 570 архива, не постоји заиста опсежан списак. Након што је и сам посетио више од 70 архива плоча, Худец извештава да су нека складишта добро чувана и каталогизирана, али друга су „тужна искуства“ са мало финансирања и нико им не може управљати.
Харвард, за који се сматра да је највећа колекција на свету, има око 550.000 плоча, укључујући слике које су некад анализирале светиљке као што су Хенриетта Сванн Леавитт и Анние Јумп Цаннон. Као што је Дава Собел хроника у Стакленом универзуму: Како су даме Харвард опсерваторија предузеле меру звезда, жене "рачунари" попут Леавитта и Цаннона не само да су класификовали и каталогизирали хиљаде звезда са плоча телескопа, већ су направили и пробојна открића која говоре наш поглед на космос данас. Едвард Пицкеринг, директор опсерваторије која је ангажовала ове жене, написао је 1890. године: „Фотографије се у многе сврхе намештају самим звездама, а открића су верификована и грешке исправљене дневном светлошћу помоћу лупе, а не ноћу телескопом . "
Халеова колекција из подрума Соларне лабораторије придружила се више од 200.000 плоча у којима су биле смештене Царнегие опсерваторије, укључујући плочу "ВАР!" Из 1923. године, која је уверила Едвина Хубблеа да је Андромеда одвојена галаксија са Млечног пута. 40-инчни телескоп Иеркес, 60-инчни Моунт Вилсон, 100-инчни Моунт Вилсон и 200-инчни Паломар, сви Хале-ови пројекти, сваки се пут окретали уживајући у наслову „највећег светског телескопа“. Њихови резултати се чувају у фиоке иза кратких црних трезорских врата у подруму главне канцеларијске зграде Царнегие Обсерваториес у Пасадени.
У ноћи између 5. и 6. октобра 1923. године, Карнегие астроном Едвин Хуббле узео је плочу галаксије Андромеда (Мессиер 31) са 100-инчним телескопом Хоокер у опсерваторију Моунт Вилсон. "Н" на плочи која је прецртана и замењена са "ВАР!" указује да је Хуббле првобитно мислио да је објекат нова, али је тада схватио да је то заправо променљива звезда Цефеида. Хуббле је могао да користи променљиву звезду за израчунавање удаљености до Андромеде, откривајући без сумње да је у ствари одвојена галаксија од наше. (Курсези Царнегие Обсерваториес, Царнегие Институтион фор Сциенце) Удаљеније од ње, Институт за астрономска истраживања Писгах (ПАРИ), Северна Каролина, има око 350 000 предмета, укључујући плоче, као и филм и друге податке. Те телескопске плоче углавном долазе из Сједињених Држава и Канаде, са универзитета и других институција које нису имале простора за своје колекције, као и оних које су случајно откривене у „14 кеса травњака и лишћа“ у нечијој гаражи, каже Цастелаз, који је раније био научни директор ПАРИ. „Могао бих да живим у том трезору. То је тако узбудљиво."
Током 2015. Холгер Петерсон наишао је на кутије са око 300 тањира када је отишао у подрум да направи чај у Ниелс Бохр Институту у Копенхагену. Неки од артефаката били су јасно препознатљиви: изложба 1950. године из телескопа Паломар Самуел Осцхин која приказује велики број галаксија и копија плоче из експедиције сунчевог помрачења из 1919. године у Собрал, Бразил, која је помогла потврђивање Еинстеинове теорије опште релативности. (Ајнштајн је предвидио да би гравитација Сунца требало да савије тканину простора око ње, тако да би се позадине звезда у позадини померале из наше перспективе када месец блокира сунце током тоталног помрачења Сунца. Мерења на стакленим плочама коришћена су за потврђивање овога.) Али за многе плоче у овој колекцији, које се сада налазе на Универзитету у Копенхагену, детаљи изложености су изгубљени, пише Петерсон у е-маилу.
Такође у Европи, Архива фотографских плоча за астрономску употребу (АППЛАУСЕ) тренутно садржи око 85.000 плоча из пет института у Немачкој и Естонији. Издвајамо укључују плоче Ејнара Хертзспрунг-а , који су помогли да се покаже однос између звјездане температуре и унутрашње свјетлине, те Карла Сцхварзсцхилда, који је био кључан за развој математичких описа црних рупа.
Стаклена фотографска плоча галаксије Андромеда, снимљена у опсерваторију Карл Сцхварзсцхилд 1965. (Јаи Беннетт) У Аргентини, архива плоча у опсерваторију Цордоба чува неке од првих фотографија звезда на јужној хемисфери са око 20 000 фотографија и спектра на плочама из 1893 до 1983. Ситуације са плочама у Азији и Африци нису толико детаљно истражене. Худец је с плочама посетио различите локације у Кини и процењује се да је око 40.000 прикупљено и дигитализирано. Опсерваторија Боссцха у Индонезији такође има око 20.000 плоча, каже он. Око 19.000 плоча узетих у британском телескопу Сцхмидт у Аустралији смештено је у Единбургху у Шкотској, каже Давид Малин, научник за фотографије у Англо-аустралијској опсерваторији. Англо-аустралијски телескоп у Сидинг Спрингу чува испод 3000 плоча које су тамо однете, док остале плоче вероватно остају код посматрача који их никада нису предали у збирке опсерваторија.
**********
Почетком деведесетих професионални астрономи су одустали од праксе снимања небеских слика на стаклу у корист употребе дигиталних метода које су и брже и омогућавају софистицираније рачунске анализе. Изум напуњених уређаја за спајање (ЦЦД), који такође омогућавају паметне телефонске камере, револуционирао је астрономска запажања. Технике једноставне попут дигиталног зумирања и контраста повећања на рачунару су снажни алати за проучавање удаљених, слабих објеката.
Али историјски записи о небу имају вишеструке слојеве вредности. Као културно очување, телескопске плоче обухватају процес којим је знање некада стечено и представљају стање науке када су га користиле. Отприлике 150 година, али више не, астрономски подаци су забележени на стаклу.
"Знање о прекурсорима је на много начина нешто што чак и говори о томе како радимо астрономију сада, тако да не би требало да заборавимо", каже Харри Енке из Леибниз института за астрофизику у Потсдаму у Немачкој, један од вођа сарадње АППЛАУСЕ.
Бромидни фотографски отисак радника током градње 100-инчног телескопа који рефлектује Хоокер, у Моунт Вилсону, у Калифорнији. Опсерваторију је 1904. основао астроном Георге Еллери Хале, а 100-инчни телескоп је постављен у опсерваторију 1917. Хоокер телескоп је био највећи телескоп на свету када је изграђен и такав је остао до 1948. (Сциенце & Библиотека слика друштва / Гетти Имагес) Астрономи могу чак и данас користити историјске записе за открића. Док је многим космичким процесима потребно неколико милијарди година да се развију, „пролазни“ објекти на небу, попут експлодирајућих звезда званих супернове, знатно се мењају током неколико недеља до година. Променљиве звезде периодично светлуцају и затамњују се, а плоче се могу користити да се утврди да ли је тај период константан или не. Током 2016. године, један астроном је чак користио архиву Царнегие да укаже на доказе за егзопланете у звезданом спектру из 1917. године, плочу направљену око 75 година пре него што је било ко открио планете изван нашег Сунчевог система.
„Наше се небо креће веома споро због наших људских осећаја времена“, каже Енке. „Савремена астрономија и савремени инструменти са ЦЦД-има и тако даље, ово је једва 40 година. Ако томе можете додати још сто година, то је сјајно. "
Истраживање црних рупа један је од разлога што се Јонатхан Гриндлаи на Харварду заинтересовао за дигитализацију старих плоча. Главни је истраживач огромног напора за дигитализацију плоча названог ДАСЦХ, Дигитални приступ небеском веку @ Харвард.
Астроном Валтер Сиднеи Адамс на улазу у Соларну лабораторију Хале 1946. (Фото Едисон Хоге / Љубазност из колекције наука Царнегие из колекције наука у библиотеци Хунтингтон, Сан Марино, Калифорнија) Када звезда слична сунцу и црна рупа „звездасте масе“ - обично седам пута већа од масе Сунца - орбитирају око заједничког тежишта, звезда обезбеђује сталан ток материје отцепљене црном рупом. Али уместо да падне директно у црну рупу, материјал се најпре нагомилава у насипном диску око црне рупе. Након отприлике 30 до 60 година, диск постаје нестабилан и црна рупа прождире део нагомиланог материјала, што резултира врло светлим избијањем оптичке и рендгенске светлости. ДАСЦХ пружа први снимак пуног неба са више од једног века ових ретких избијања, омогућавајући научнику да мери колико су дуго видљиви и колико бљескова се деси по небу.
**********
На свету постоји много више телескопских плочица него што постоје њихове дигиталне верзије, а финансијска подршка за дигитализацију и детаљно каталогизирање је ограничена. Група чешких астронома на челу са Худецем посетила је Царнегие, ПАРИ, Иеркес, Лицк, Моунт Паломар и још девет главних америчких локација од 2008. до 2012. како би искористила историјску понуду плоча. Открили су да неке архиве нису правилно похрањене или чак има оштећене плоче. Тестирали су преносиви уређај за скенирање и препоручују институцијама да скенирају и каталогизирају своје благо. До сада је Худец-ова група креирала око 50.000 скенирања плоча широм света.
Колекција стаклених тањира од 1909. до 1922. године обухвата месец у различитим фазама. (Институт Ниелс Бохр, Универзитет у Копенхагену) ДАСЦХ је успео да дигитализује око 350.000 плоча са Харварда, које је све могуће претраживати на мрежи, и планира да до октобра 2020. дође до укупно 450.000 фотографија. Последњих 100.000 плоча су звјездани спектри који, иако су такође занимљиви, не скенирају јер само директне слике могу показати визуелне промене светлине током времена. Читав процес чишћења и скенирања је „попут балета са кореографијом“, каже Гриндлаи. У Европи АППЛАУСЕ такође дигитализује своје плоче, црпећи инспирацију за ДАСЦХ у неким од својих метода, али користећи комерцијалне скенере уместо прилагођених уређаја.
Предузеће за дигитализацију изазвало је контроверзу када су се неки историчари бацили на идеју да се оригиналне ознаке на плочицама очисте у процесу скенирања, каже Гриндлаи. Из једне перспективе, ако је астроном прошлости нацртао круг око занимљивог предмета, чишћење плоче би могло открити више звезда које се крију иза кривуље. Али ознаке су такође запис научног процеса. Студија из 2016. године коју је покренуо ДАСЦХ утврдила је да многи астрономи и историчари подједнако вреднују белешке на плочама и на њиховим корицама, али такође верују да је фотографисање или скенирање тих ознака пре чишћења довољно за очување, осим ако плоча није посебно важна у историји астрономије. . ДАСЦХ слиједи овај протокол, фотографирајући све оригиналне ознаке, укључујући и поклопац „плашта“ пре чишћења. Оригиналне белешке чувају се на највреднијим плочицама, попут оних које је направила Хенриетта Сван Леавитт, „у прилог историчарима“, каже Гриндлаи.
Чак се и страствени архивисти попут Гриндлаиа слажу да након што је плоча правилно скенирана и каталогизирана, од физичког објекта се ништа више не може научити из дигиталне копије високе резолуције и фотографије напомена. Без обзира на то, Гриндлаи каже, "оригиналне плоче су крајња евиденција и морају се у потпуности сачувати, као што су биле у Опсерваторију Харвард Цоллеге."
Купола телескопа постављена је у лабораторију Хале Солар на овој фотографији од 18. новембра 1924. године (слика је омогућена од стране Опсерваторија Царнегие-ове институције за збирку наука у библиотеци Хунтингтон, Сан Марино, Калифорнија) За Коне су плоче сличне уметничким делима. Велики део архиве у канцеларији опсерваторије у Царнегие-у Пасадена, укључујући и пљачку из подрума архитектонског пара, представљају Халеове "атељее", начин на који би слика коју је у Рафаеловој радионици урадио други уметник била приписана атељеу славног сликара. Поред научника, 20. телескопски оператери били су и вешти мајстори.
„Они снимају светлосне зраке који путују хиљадама и милионима светлосних година, и преносе их на негативно изложене тачно“, каже Кохне. "У историји фотографије то би некако требало бити унутра."
**********
Халеов иконски соларни лабораторијски телескоп у Пасадени неће остати у стању мировања. Волонтерска екипа Моунт Вилсон-а ради на расветљавању огледала како би телескоп могао јасно да види сунце на подручје посматрања у подруму. Планирају да локални студенти науче да користе и телескоп за соларно посматрање. На крају се Моуле нада да ће тим поново успети да дифракционира решетку на дну јаме, или да инсталира нову, омогућавајући новој генерацији да испита састав сунца као што је урадио Хале.
На савршено сунчан дан јужне Калифорније у марту, добровољац Моунт Вилсон Кен Еванс отворио је куполу како би радио на њеној обнови. Еванс, Кохне и Моуле узбуђено су разговарали о гледању залазака сунца кроз телескоп и, можда, приређивању летњег солстицијског журка, ако су огледала спремна на време. Када је Еванс, пензионисани инжењер, закретао прорез куполе према Моунт Вилсону, група је жалила да је дрво блокирало поглед на Халеове друге храмове астрономије у даљини.
Библиотека у Соларној лабораторији Хале. (Лиз Моуле / Стефанос Полизоидес) Моуле и Полизоидес су поклонили часописима Хале, такође откривеним у подруму, Цалтецх. Халеов писаћи строј и радни сто остају на првом спрату у сунчаној, елегантној библиотеци, снове о књигама, са рељефом лика у египатском стилу који држи лук на кочији. Стари Египћани су вероватно занимали Халеа, јер су обожавали сунце, каже Моуле. У подруму му је чак и сандук упућен са још једним рељефом унутра - наредном Хиле мистеријом коју Моуле планира да реши. Своју улогу у Хале'с Солар Лаборатори описује као "чувара светионика".
„Нажалост, соларна астрономија је прешла прошлост технологије те зграде, тако да то није нешто редовно, на начин да се многи светионици не користе за оно што су првобитно били намењени“, каже Моуле. "Али то је важан споменик, а ја сам скрбник."
Овај специјални светионик чува телескоп који је једном користио инструмент, пао је скоро 80 стопа у мрак да би одвојио сунчеву светлост са 93 милиона миља далеко. И захваљујући добровољцима Моунт Вилсон-а, сунце ће ускоро поново моћи прострујати кроз свемирски светионик.
Лиз Моуле и Дан Кохне у куполи телескопа у лабораторији Хале Солар Лабораторија 27. марта 2019. (Елизабетх Ландау)
