Фотография и рождение астрофизики

• May 14, 2024

Телескопы позволили астрономии добиться больших успехов, но даже к 19-му веку астрономия все еще была наукой, связанной с составлением карт и простой классификацией. Не было никакого способа узнать больше без каких-либо новых инструментов.

К счастью, в начале 19 века многие люди экспериментировали со светочувствительными материалами в попытке сделать снимки. Французский художник и химик Луи Дагерр первым обнародовал успешный процесс. Дагерротипами, как их называли, были фотографии на медных пластинах. Несмотря на длительное время воздействия и необходимые высокотоксичные химикаты, они были стойкими и детальными.

Так случилось, что история астрофотографии почти такая же длинная, как у фотографии. Сам Дагерр сделал первый снимок Луны, и вскоре после этого американец Джон Уильям Дрейпер сделал первый сохранившийся снимок Луны. Это была также первая астрономическая фотография, сделанная в Северной Америке.

Хотя Джон Уильям Дрейпер считается первым астрофотографом, он не был последним в своей семье. Его сын Генри был страстным астрофотографом. Джон Дрэйпер не нашел Луну легкой целью, но, по крайней мере, это яркий объект. У Генри была более амбициозная цель: туманность Ориона.

Туманность - это гигантское облако газа и пыли, простирающееся в пространстве между звездами. Даже если у него нет собственного света, он может быть освещен близлежащими звездами. Невооруженный глаз может видеть туманность Ориона как слабый нечеткий шарик, но для детализации вам понадобится телескоп.

Генри Дрейпер получил первое изображение туманности Ориона в 1880 году. Чтобы запечатлеть газ, яркие звезды оказались переэкспонированными, и для современных глаз картина не похожа на исключительное достижение, которым она была. Фотографировать тусклый объект в темноте было непросто, для этого требовалось очень продолжительное время экспозиции. Если этот объект находится в небе, это еще сложнее. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси, вы фактически пытаетесь сфотографировать что-то движущееся. Каким-то образом вы должны убедиться, что телескоп продолжает указывать на фотографируемый объект - это называется отслеживанием.

Если телескоп не отслеживает, изображение будет заполнено размытым движением звезды. Однако иногда захват «звездных следов» - это фактически весь смысл картины. Нажмите, чтобы увидеть фотографию звездных следов, сделанную в Южной Обсерватории Близнецов.

Спустя всего три года после того, как Дрейпер сфотографировал туманность Ориона, английский астроном А. А. Обыкновенный создал картину туманности Ориона, за которую он был награжден золотой медалью Королевского астрономического общества в Лондоне. Мало того, что есть большее определение, но длинная выдержка показывает детали - включая звезды - слишком слабые для человеческого глаза, чтобы обнаружить.

Генри Дрейпер уже опробовал новый аспект астрофотографии. В 1872 году он сделал первый снимок светового спектра звезды - Веги. Звездный свет - это смесь светлых цветов. С помощью спектроскопа он может быть разбит на спектр, чтобы показать эти цвета. Существует также ряд узких линий, пересекающих спектр. Эти строки многое говорят нам о звезде, включая ее температуру и то, из чего она сделана. Спектроскопия была в зачаточном состоянии в конце девятнадцатого века, но Дрейпер увидел ее потенциал для астрономии. Он намеревался составить каталог звезд, в котором звезды были классифицированы по их спектрам.

К сожалению, несмотря на то, что Дрейпер продолжал фотографировать еще пятьдесят световых спектров, он умер, когда ему было всего 45 лет, оставив свой проект незавершенным. Но это еще не конец. Его вдова Анна была замечательной женщиной, и ей было так же легко работать с мужем в лаборатории, как и хозяйке общества. Она пожертвовала деньги Гарвардской обсерватории, чтобы завершить звездный каталог.

Большая часть классификации для каталога Генри Дрейпера? три четверти миллиона звезд? было сделано бесстрашной Энни Джамп Кэннон. Если вы видите звезду, обозначенную номером HD, то это ее номер в каталоге Генри Дрейпера.

К концу столетия астрофотография стала инструментом для создания звездных карт, таких как проект «Карта неба». Карта никогда не была сделана, но есть огромная коллекция полезных фотографий, показывающих положения миллионов звезд, в том числе довольно слабых.

И все же развитие было даже более важным, чем создание звездных карт и обнаружение объектов, слишком слабых для человеческого глаза. Это было, как понял Генри Дрейпер, изучение спектров звезд. Фотография и спектроскопия вместе стали ключом к переходу астрономии от определения местоположения звезд к их пониманию. Астрономия могла бы быть где небесные объекты были. Теперь, наконец, можно было научиться что они были. Астрофизика родилась.

Ссылки:

(1) Хьюз, S, «Первый астрофотограф Джон Уильям Дрейпер (1811–1882)» //artdeciel.com/Exposure/post/2010/06/10/The-First-Astrophotographer.aspx
(2) Симкин Д. «Процесс дагерротипа» //www.photohistory-sussex.co.uk/dagprocess.htm

Видео инструкция: Юрий Ковалев: "Фотография черной дыры: совсем не фотография и не совсем черной дыры" (May 2024).