巨大なプロジェクトがコンピュータなしで空をマップしようとした方法

最近、欧州宇宙局（European Space Agency）は、10億以上の星の位置と速度を提供する公開カタログであるGaia衛星の3番目のデータを発表しました。 これは、天文学で最も古い質問のいくつかに対する最新の試みです。 星（そして星雲）はどのように空を横切って広がっていますか？ それらはいくつあり、どれだけ遠く、どのくらい明るいですか？ 位置や明るさが変わりますか？ 科学に未知の新しい種類のオブジェクトがありますか？

何世紀にもわたり、天文学者はこれらの質問に答えようと努力してきました。 望遠鏡レンズで見ることができるものを記録することは常に簡単ではありませんでした。 運が良ければ望遠鏡を持つことができました。

当時、Gaiaカタログを可能にした技術のいくつかの利点を提供した新しい技術の出現を想像してみてください。 それはあなたが見ることを自動的にそして公正に記録でき、誰でもそれを使用できます。

その技術は写真でした。

この記事では、写真が天文学をどのように変えたのか、そして何百人もの天文学者が空の完全な写真測量であるCarte du Ciel（文字通り「空の地図」）を作るために最初の国際科学協力を結成した方法について話を教えてくれます。 その協力は、何十年にもわたって撮影された数千枚の写真版を処理するための1世紀にわたる闘争の結果をもたらし、夜空の最大のリストを作成するために何百万もの星の位置を手で測定しました。

残念ながら、Carte du Cielプロジェクトは、自然界の測定値を収集する能力がそれを分析する能力と一致しない時期に始まりました。 そしてプロジェクトが進行中、新しいツールは遠く離れた天体の物理的プロセスを研究することを可能にし、科学者が世界を説明する新しいモデルを作る機会を提供することによって調査から遠ざかりました。

Carte du Cielを研究する天文学者にとって、何百万もの星の位置を、私たちの銀河がどのように進化したかについての理論で抽象化できるモデルはまだ存在していません。 代わりに、研究者は写真技術が世界地図に役立つ可能性があるという直感を持っていました。 彼らの言葉は正しかったが、彼らの直観が実を結ぶには、1世紀のほとんどと多くの天文学者の全キャリアが必要でした。

写真と天文学

ルイ・ダゲルの写真技法を世界に知らせた人は、天文学者であり探検家であるパリ天文台会長のフランソワ・アラゴ（Francois Arago）だった。 Nicéphore Niépceの仕事に基づいて、Daguerreは金属板に永久的なイメージを作成する方法を発見しました。

何世紀にもわたり、天文学者は夜空から見たものをメモと手描きのスケッチで記録するために苦労しました。 初期の楽器の歪んだ光学系を覗いてみると、見えるものを描くのはいつも簡単ではありませんでした。 まったく存在しないことを「観察」することもできます。 貧しいスキーアパレリが​​ミラノ天文台から引っ張ってきた火星の運河や植物は部分的には揺れ動く大気によって引き起こされる錯視現象に過ぎませんでした。 CarolineやWilliam Herschelなど、高度に訓練された少数の天文学者だけが、おなじみの銀河で新しい星をすぐに発見することができました。 遠い激変事件の兆候でしたか？

写真はすべてを変えることができます。 Aragoはこの技術の大きな可能性をすぐに悟りました。 深夜に撮影した画像を日中に照らすと、快適で定量的に分析できます。 測定は正確であり、繰り返し確認することができます。

Daguerreは年金を受け、アラゴが手続きの詳細を明らかにすることを可能にし、パリと世界中の肖像画スタジオが爆発的に増加しました。 しかし、明らかになったように、Daguerreの方法は、最も明るい星、太陽、または月以外のものを捉えるのに十分に敏感または実用的ではありませんでした。 次世代の新技術であるウェットプレートコロディオンエマルジョンはあまり良くありませんでした。 薄暗い天体を捕捉するのに必要な長時間露光の間、プレートは乾燥してしまう。

天文学者たちは1880年代まで40年を待たなければなりませんでした。