Mujeres en la ciencia

Mujeres en la ciencia: Hisako Koyama

La estrella con mayor presencia en nuestras vidas es el Sol. Lo tengamos o no en mente, se trata del cuerpo celeste que mantiene unido a nuestro sistema, precisamente, denominado solar. Sus metabolismos internos son relativamente nuevos para la humanidad, pero han sido registrados por las miradas más tenaces en la historia de la astronomía.

Egret Flying. Kōno Bairei Finales del siglo XIX

Entre quienes han tenido una peculiar atención con este astro se encuentra Hisako Koyama, quien fue una observadora aficionada que nos mostró con su trabajo metódico cómo la ciencia no es solo un asunto de eurekas interconectadas en el cual participa un grupo selecto de personas, sino que el trabajo riguroso también construye ciencia.

La japonesa Hisako Koyama confió en el estímulo que tenía por la observación del cosmos. Aprendió de forma autodidacta de quienes le abrieron las puertas de la Asociación Astronómica Oriental (OAA) y publicó su trabajo con la precisión necesaria para que su registro terminara por ser un referente en el estudio de fenómenos solares.

En algunas culturas, el Sol personifica a distintos dioses, para los aztecas se trataba de Tonatiuh, un dios que muere para renacer eternamente, mientras que en la cultura egipcia el Sol era Ra, un dios creador de vida. Pasar de considerar a este astro como dios a identificar en él fenómenos irregulares no fue una idea que llegase de un día a otro, pero la consistencia en la observación de manchas solares lo hizo de este modo.

Ra (izquierda) y Tonatiuh (derecha)

En este proceso fue elemental la confrontación de Galileo Galilei a los jesuitas, quienes no podían pensar en un Sol imperfecto. Aunque antes del astrónomo italiano, sus colegas chinos, en el año 28 antes de Cristo, habían señalado la existencia de manchas solares, algo que indicaría nuevamente Kepler en 1607. En 1826, Samuel Schwabe refirió la característica cíclica de las manchas y tiempo después, Alexander von Humboldt rescató sus datos e incluyó nuevos registros. Estas labores permitieron que en 1852 fuese identificado el ciclo de 11 años del Sol . El trabajo persistente de la japonesa Hisako Koyama se suma a la historia de las manchas solares con el registro más prolífico y extenso jamás hecho, en el cual destaca la mancha solar más grande del siglo XXI y la descripción de un destello de luz blanca en el Sol.

An illustration of sunspots from between 1885 and 1890 Crédito: Wikimedia Commons

Cielo sin luces por razones terribles

Hisako Koyama nació en Tokio en 1916. Desde muy joven se asimiló cautivada por una estrella fugaz, mostró interés por lecturas sobre astronomía y en sus palabras, dio su “primer paso hacia la astronomía observando las estrellas con la carta astronómica en la mano”, sus mejores observaciones fueron durante los apagones del gobierno de Japón en Tokio, cuando todo mundo debía apagar las luces de sus casas para diminuir los dalos de posibles ataques aéreos durante la Segunda Guerra Mundial.

Cubierta por un futón —que es un tipo de colchón japonés—, Koyama se asomó durante parte de su juventud a una bóveda celeste bañada de estrellas a consecuencia de la ausencia de luz; luego de una visita al Planetario Tonichi en Yurakucho en Tokio, quedó tan fascinada por la observación astronómica que ensambló su primer telescopio ayudada de un fabricante de lentes.

Tiempo después, su padre alentó su interés por el cosmos y le regalo un telescopio de mejor calidad. Koyama tenía la intención de usarlo para ver la Luna, pero este no tenía capacidad suficiente para dicha tarea, así que termina por usarlo con el Sol.

Los estudios formales de Hisako Koyama llegaron hasta la preparatoria, algo que muchas jóvenes no podían siquiera soñar, pues los tiempos de guerra y la sociedad machista no favorecían esta situación. Sin embargo, cuando se decidió a hacer observaciones solares imprimió todo el rigor que podía abstraer de las revistas de astronomía para aficionados y lo transformó en su propio método para vigilar el Sol.

En la primavera de 1944 Hisako Koyama comenzó con la observación de manchas solares, un mes después logró un primer boceto que le hizo llegar a Issei Yamamoto, que en ese momento era profesor de astronomía en la Universidad de Kioto y presidente de la sección solar de la Asociación Astronómica Oriental (OAA). Ese primer boceto se logró con un telescopio sencillo de muy modelo que actualmente cuesta cerca de cinco mil pesos mexicanos.

The woman who stared at the sun – Alex Gendler. Crédito: TED-Ed

Dibujando las imperfecciones de una estrella

Tras ver su capacidad de observación, Yamamoto se convirtió en supervisor del trabajo de Koyama, quien luego de un año comenzó con el registro formal de manchas solares semirregulares utilizando una técnica llamada «visión directa atenuada». 

Crédito: Noji Collection

Dicho método consistía en proyectar imágenes de un telescopio en una hoja de papel, en el cual Koyama delineaba las características solares visibles y documento información de la observación. Algunas de las característica que apuntó fueron horarios, ubicaciones, tamaños y formas de las manchas.

Luego de hacer observaciones bajo la supervisión de Issei Yamamoto durante dos años, en 1946 Koyama, para entonces viuda de guerra, se convirtió en observadora profesional en el Museo de Ciencias de Tokio, que hoy es conocido como el Museo Nacional de Ciencia de Japón. Además, la calidad de sus registros la llevaron a la primera reunión de la Sociedad Japonesa de Estudios Astronómicos.  

Cuando otras personas dedicadas a la astronomía notaron lo valioso de su trabajo, la alentaron a publicar sus observaciones, lo cual Koyama hizo en un libro titulado “Observations of Sunspots 1947-1984”, en esta y otras publicaciones describió como contar manchas solares, categorizó más de ocho mil grupos de manchas solares y resaltó la importancia de establecer una forma de medición. 

Muchos de sus textos estaban dirigidos a observadores aficionados, sus textos contenían consejos sobre las alegrías de observar el cielo, pero también escribió múltiples reportes, como los que entregaba de forma anual para el Astronomical Herald y que eran posibles porque realizaba dos observaciones al día de una hora cada uno; trabajando en verano e invierno e incluso cuando las nubosidades de la costa japonesa le complicaban su labor. Sobre estas complejidades ella bromeó diciendo que «probablemente podría ganar una competencia de resistencia, si hubiera una”.

Ejemplos de los primeros dibujos de Koyama. Crédito: National Museum of Nature and Science of Japan

Luego de 40 años de observaciones en el Museo Nacional de Ciencia de Japón logró acumular una colección de más de 10 mil detallados bocetos de manchas solares. ¿Por qué estas y por qué tantos dibujos de ellas?

Su trabajo no fue ocioso, a ojos de mucho quizá pueda lucir un trabajo obsesivo, pero en la astronomía son invaluables. Esto se debe a que el Sol tiene un proceso de fusión nuclear en el cual el hidrógeno se fusiona a helio, lo cual produce una explosión continua que mantiene al Sol a 15 millones de grados Celsius, temperatura en la que el gas se convierte en plasma.

En este estado de la materia, las partículas cargadas provocan poderosos campos magnéticos que llegan a inhibir el movimiento de las moléculas de la estrella, situación que hace más frías ciertas áreas que lucen con menos luz, estas se ven como depresiones más oscuras en relación a la estrella: son manchas solares. Como estas emiten menos luz que su entorno son visibles desde la Tierra, suelen aparecer en grupos, duran días o semanas, y varían en tamaño desde 10 millas hasta 100,000 millas. 

Bocetos con mariposas y campos magnéticos

El estudio de manchas solares tiene un papel esencial en el estudio de la actividad solar y su injerencia en el clima espacial y la predicción de eventos meteorológicos espaciales pues su presencia se correlacionan con la actividad magnética del Sol, como las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal, tales fenómenos llegan a producir tormentas geomagnéticas en la Tierra y tienen la capacidad de interferir o colapsar nuestras tecnologías de comunicación, así como impactar a satélites y astronautas que órbitan la tierra.

También se sabe que estas manchas tienen un comportamiento particular que es evidente cuando se grafican las altitudes en las que aparecen estas manchas a lo largo del tiempo. Resulta que al inicio del ciclo solar, en su mínimo de actividad, las machas solares se forman cerca de los polos del Sol. Al avanzar el ciclo y aumentar la actividad del sol, las manchas se van hacia el ecuador de la estrella. Si se observa en una gráfica este comportamiento es visible un diagrama de mariposa que se repite cada 11 años.

Diagrama de mariposa del ciclo solar.

«Son solo tres ciclos solares… solo un parpadeo para el Sol… Desearía poder dejar tantas como sea posible (SSN) registros que pueden usarse como referencias para las personas que vendrán”

Hisako Koyama

Además, los bocetos de varias décadas de Koyama son columna vertebral de un proyecto internacional reciente que busca recalibrar el registro de manchas solares a través de congregar y analizar los registros de manchas solares de los últimos cuatro mil años; en este proyecto, la dedicación de Koyama brinda una estructura elemental junto al trabajo Galileo Galilei, Heinrich Schwabe y Johann Caspar Staudacher. 

Espíritu de divulgadora 

Desde el Museo Nacional de Ciencia de Japón, sitio del que oficialmente se retiró en 1981, pero al cual continuó entregando observaciones durante 10 años más, Koyama ejerció como divulgadora y organizó diversos seminarios, charlas y eventos sobre acontecimientos astronómicos como eclipses o conjunciones planetarias. 

Dado que vivía cerca del museo, pasaba mucho tiempo en este, organizando todo tipo de eventos, como observación de eclipses y de conjunciones planetarias. También daba pláticas a la ciudadanía para explicar fenómenos astronómicos y compartir detalles de las constelaciones.

Crédito: Noji Collection

En su relato publicado del eclipse solar del 21 de julio de 1963, describió la campaña de observación en Bihiro organizada por el NMNS, en la que participaron unos 40 astrónomos aficionados y 700 miembros del público de todo Japón. Entre los huecos de “muchas nubes que iban y venían”, podían observar la “corona interna, la prominencia y el anillo de diamantes”

Koyama escribió en uno de sus artículos: “Simplemente no puedo dejar de observar cuando pienso que uno nunca puede saber cuándo la naturaleza nos mostrará algo inusual”. Ese espíritu es visible en su obra y fue premiado por la Asociación Astronómica Oriental (OAA) con el Premio de Fomento de la Investigación Académica, pero también co un gesto simbólico: el asteroide 1951AB fue renombrado 3383 Koyama en su honor.

Delores Knipp, Huixin Liu y Hisashi Hayakaway, autoras de un artículo sobre la vida y obra de esta distinguida ciudadana japonesa, señalan que “Koyama fue una de las mujeres más inusuales de su tiempo. Como científica, unió el mundo amateur y el profesional. Prefería las actividades de ‘hacer’: observar, registrar datos, interactuar con el público y escribir. Sin duda, muchos ciudadanos japoneses se beneficiaron de la interacción personal con ella. La comunidad espacial y geofísica continúa beneficiándose de sus observaciones regulares y precisas del Sol. 

Koyama falleció a los 81 años en 1997.


Fuentes:
Delores Knipp, Huixin Liu, Hisashi Hayakawa. 27 de septiembre de 2017. Ms. Hisako Koyama: From Amateur Astronomer to Long-Term Solar Observer. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2017SW001704 

Hayakawa et al. (2020). Sunspot Observations by Hisako Koyama: 1945 – 1996, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. https://arxiv.org/pdf/1911.12702.pdf DOI: 10.1093/mnras/stz3345

Jason Kottke. 26 de mayo de 2021. Hisako Koyama, the Woman Who Stared at the Sun en Kottke.org https://kottke.org/21/05/hisako-koyama-the-woman-who-stared-at-the-sun

TED-ed. 24 de mayo de 201. The woman who stared at the sun por Alex Gendler www.youtube.com/watch?v=LxM9PhcY_90 

Cosas que sabemos. 12 de abril de 2019. ¿Qué son las manchas solares y qué nos dicen acerca de nuestra estrella? www.youtube.com/watch?v=KEhDKm-LGoU&t=1s 

Deja una respuesta

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: