Acceso digital a Sky Century en Harvard

El proyecto Acceso Digital a un Siglo del Cielo en Harvard ( DASCH ) digitalizó gran parte de la colección de negativos de placas de vidrio fotográficas astronómicas creada por el Observatorio del Harvard College y alojada en la colección conocida como Harvard Plate Stacks . Fue un proyecto importante del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian . El proyecto digitalizó casi todas las imágenes directas en Harvard Plate Stacks, con un total de 429.274 placas de vidrio escaneadas para la publicación final de datos en 2024. ^{[ 1 ]} La base de datos contribuye al campo de la astronomía de dominio temporal , proporcionando casi cien años más de datos que pueden compararse con las observaciones actuales. ^{[ 2 ]}

Desde 1885 hasta 1992, el Observatorio del Harvard College fotografió repetidamente el cielo nocturno utilizando observatorios tanto en el hemisferio norte como en el sur. Más de medio millón de placas fotográficas de vidrio se conservan en los archivos del observatorio, lo que constituye un recurso único para los astrónomos. La colección de Harvard es más de tres veces mayor que la siguiente colección más grande de placas fotográficas astronómicas y representa casi una cuarta parte de todas las imágenes fotográficas conocidas del cielo en placas de vidrio. Estas placas se utilizaron con poca frecuencia después de que la imagen digital se convirtiera en el estándar a finales del siglo XX. ^{[ 3 ]} El alcance de la colección de placas de Harvard es único, ya que abarca todo el cielo durante un período de tiempo muy extenso.

El sitio web del proyecto indica que los objetivos de DASCH son:

permitir nuevas investigaciones científicas en Astronomía de Dominio Temporal (TDA), que incluyen:

• Realizar el primer estudio de variabilidad temporal a largo plazo en escalas de tiempo que abarcan desde días hasta décadas.
• Distribución y población de novas y novas enanas en la Galaxia
• Sistemas binarios de rayos X de agujeros negros y estrellas de neutrones en fase de erupción: restricciones a las poblaciones de sistemas binarios de agujeros negros y estrellas de neutrones en la Galaxia
• Masas de agujeros negros de cuásares brillantes a partir de medidas de variabilidad a largo plazo para restringir sus escalas de tiempo más cortas características y, por lo tanto, su tamaño.
• Agujeros negros quiescentes en núcleos galácticos revelados por la disrupción de marea de una estrella de campo que pasa cerca y el consiguiente destello óptico.
• Clases inesperadas de variables o comportamiento temporal de objetos conocidos: vista previa de lo que PanSTARSS y LSST pueden observar con mucho más detalle, pero en escalas de tiempo más cortas. ^{[ 4 ]}

La digitalización del archivo de placas astronómicas del Observatorio del Harvard College fue considerada por primera vez en la década de 1980 por Jonathan E. Grindlay, profesor de astronomía en Harvard. Grindlay animó a Alison Doane, entonces curadora del archivo, a explorar la digitalización de la colección con un escáner de imágenes comercial . Trabajando con Jessica Mink , archivista del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian , Grindlay y Doane determinaron que un escáner comercial podría producir imágenes digitales adecuadas, pero también descubrieron que dichas máquinas eran demasiado lentas. ^{[ 5 ]} Trabajando a tiempo completo, habría tomado más de 50 años digitalizar las placas del archivo de Harvard con escáneres comerciales. ^{[ 6 ]}

Doane presentó una charla sobre el problema en una reunión de los Fabricantes de Telescopios Aficionados de Boston, cuya sede se encuentra en los terrenos del Observatorio Haystack del MIT . Bob Simcoe, miembro del club e ingeniero jubilado, se ofreció como voluntario para ayudar a diseñar una máquina adecuada para la tarea. La máquina debía posicionar y registrar las imágenes estelares en las placas con una precisión de medio micrón y tener en cuenta las diferentes emulsiones , grosores y densidades de las placas, tiempos de exposición, métodos de procesamiento, etc. El software fue desarrollado por Mink, Edward Los, otro voluntario del club, y Silas Laycock, un investigador. Gracias a una subvención de la Fundación Nacional de Ciencias y a donaciones de tiempo y material, la creación del escáner comenzó en 2004. El escáner se completó y probó en 2006. Se obtuvieron imágenes de más de 500 placas antes de que el proyecto se quedara sin fondos en julio de 2007. ^{[ 6 ]}

Para que las imágenes digitales sean útiles para la investigación, también es necesario digitalizar los metadatos asociados . Estos datos describen qué parte del cielo y qué objetos se registraron en cada placa, junto con la fecha, la hora, el telescopio y otra información pertinente. Los metadatos se registran en aproximadamente 1200 cuadernos de bitácora y en el catálogo de fichas de la colección. Además, cada placa se guarda en una funda de papel que incluye información relacionada y, a menudo, notas científicas e históricas importantes dejadas por investigadores anteriores, incluyendo astrónomos destacados como Henrietta Swan Leavitt y Annie Jump Cannon . George Champine, otro voluntario de la Asociación de Fabricantes de Telescopios Aficionados de Boston , fotografió los cuadernos de bitácora. La funda de papel de cada placa se fotografía a medida que se limpia y se digitaliza. ^{[ 6 ]}

El proyecto DASCH inició varias discusiones formales e informales entre historiadores y científicos sobre la preservación de artefactos que documentan la historia de la astronomía. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} Específicamente, estas discusiones se centraron en el valor de las anotaciones históricas presentes en el lado sin emulsión de las fotografías en placas de vidrio ^{[ 17 ]} y cuál debería ser el estándar de mejores prácticas para preservar la astrofotografía analógica como registro histórico de descubrimientos astronómicos en los siglos XIX y XX. ^{[ 16 ]}

Muchas de las anotaciones en las placas fueron realizadas por astrónomos en el curso de su trabajo, lo que resultó en importantes descubrimientos científicos que son la base del campo de la astrofísica. DASCH digitalizó placas en los Harvard Plate Stacks que fueron anotadas por astrónomos como Henrietta Swan Leavitt , Annie Jump Cannon , Cecilia Payne-Gaposchkin , ^{[ 19 ]} Edward Pickering y Vainu Bappu , ^{[ 17 ]} por nombrar algunos. Quienes argumentan a favor de raspar las anotaciones afirman que las anotaciones o la suciedad en la placa pueden oscurecer la estrella u objeto que potencialmente podrían necesitar estudiar ^{[ 17 ]} y que las anotaciones tienen poco o ningún valor científico o histórico. ^{[ 17 ]} Quienes defienden la conservación de las anotaciones afirman que estas marcas ofrecen pruebas del descubrimiento de una persona, identifican fuentes de discrepancias en la investigación para corregir datos, permiten reatribuir un primer descubrimiento o ilustran procesos de trabajo históricos y patrones culturales en la historia de la ciencia. ^{[ 17 ]} El registro histórico del trabajo de las mujeres en las ciencias es desproporcionadamente menor que la documentación del trabajo de los hombres en las ciencias. Por lo tanto, contar con anotaciones y artefactos originales que documenten las contribuciones de las mujeres es particularmente importante.

En 2022, el Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian se comprometió a dejar de extraer anotaciones para el resto de las fotografías en placas de vidrio que aún no habían sido escaneadas por DASCH. ^{[ 20 ]} La defensa de artistas, historiadores, bibliotecarios y conservadores desempeñó un papel importante para llegar a esta resolución. ^{[ 20 ]} Los futuros proyectos de digitalización en los depósitos de placas de Harvard utilizarán un sistema de imágenes multiespectrales que permite un proceso no destructivo que producirá datos digitales que se pueden utilizar para la astrofísica y las humanidades.

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• Sitio web de transcripción del libro de registro de DASCH