Mikrofotometrar: Schiltfotometern

Fototekniken var en central teknik vid observatoriet i Saltsjöbaden (även om det fortfarande dyker upp en liten andel visuella observationer i materialet så sent som vid mitten av århundradet). Men det räcker inte att säga att den till stora delar var fotografisk om man vill karaktärisera den observerande astronomin där uppe på Karlsbaderberget. Man måste skilja på flera användningar av fototekniken, där en grov karaktäristik handlar om åtminstone två grenar av den fotografiska astronomiska observationskonsten: den avbildande och den registrerande.

Om vi kikar på den delen där fotografiet fungerar som registrerande är fotoplåten ett mellansteg, en detektor som exponeras för ljuset från objekten som samlas in i teleskopet. Plåten är en glasskiva (sällan celluloidfilm) belagd med silverbromid uppblandad i en hinna, emulsion, som på ett jämnt vis lagts över glasskivan. Silverbromid är en ljuskänslig förening som förändras när den utsätts för ljus; plåten blir svärtad i proportion till intensiteten (dock inte linjärt, vilket ställde till det för dåtidens astronomer) på det infallande ljuset. Efter framkallning och fixering, kemiska processer som görs i mörkrummet efter exponering, återstår en fotografisk plåt som är en avbildning av stjärnor, nebulosor, galaxer eller vad det nu är för objekt astronomen riktat teleskopet mot.

Visst, man kunde titta på bilden och man kan reproducera bilden så att andra kan se den (i forskningspublikationer, läromedel, populärvetenskap) men för astronomerna vid den här tiden var avbildning, rätt och slätt, oftast inte ett slutändamål. Snarare handlade det om att mäta upp den fotografiska plåten för att skapa data.

Man kunde mäta objekts positioner på plåten; för det andra mäta upp spektrums utseende, våglängder för spektrallinjer; för det tredje ljusstyrkan för stjärnor. Här fokuserar vi på det senare.

När observatoriet grundats anskaffades en mikrofotometer av Schilttyp. Här låter man ett mikroskopobjektiv fokusera ljuset från en konstant ljuskälla på den fotografiska plåten. Efter att ljuset passerat plåten projiceras ljuset med hjälp av ytterligare ett objektiv på den ljuskänsliga delen av en värmekänslig detektor som omvandlar strålningen från lampan till elektrisk ström, som mäts upp med en galvanometer. Fotoplåten är flyttbar, så att man kan ställa in varje given stjärna på plåten för mätning.

Man kan notera att Schiltfotometern är ett specifikt astronomiskt instrument, men att det även innehåller tekniska komponenter som inte är specifikt astronomiska utan är vad Joerges och Shinn diskuterar som ”research-technology”, ett slags mer generell instrumentering som dyker upp i diverse andra vetenskapliga sammanhang.¹ Astronomisk instrumentering handlar om att få ett antal mer eller mindre astronomiska tekniker att samspela med mer generella tekniker för att skapa data, som i fallet med Gunnar Larsson-Leanders fotoelektriska fotometri. Schiltfotometern använder ju en galvanometer, ett slags fysiklaboratoriets generalistinstrument, tillgänglig off the shelf. Den innehåller även sådana elektriska komponenter som snarare hämtas från utanför vetenskapen över huvud taget; i den ursprungliga instrumenteringen använder Schilt ”a 6 Volt motorcar lamp”.²

Det innebär ganska mycket manuell hantering med en ganska komplicerad mikrofotometer för att mäta upp en stjärnas ljusstyrka på en fotoplåt. Plåten skall förflyttas, galvanometerutslaget noteras manuellt i en anteckningsbok, sedan reduceras mätningen så att jämförelse med observationer på stjärnor med känd ljusstyrka ger den okända stjärnans ljusstyrka. Men lika fullt var detta en inte ovanlig metod på observatorier under mellankrigstiden; den gav bättre noggrannhet än om astronomen bara tittade på stjärnan, och mätningarna kunde utföras på kontorstid. Här fanns alltså en tidsseparering mellan tiden under stjärnhimlen och analysen som gav data. Och man kunde dessutom observera med en assistent, vilket ökade antalet stjärnor som mättes: Schilt noterar att om man fick hjälp av en andra assistent så ökade hastigheten för dataproduktionen något – instrumentet ”enables one observer to measure about 240 stars per hour when assisted by a recorder who enters the readings in the observing book.”³

1. Joerges, Bernward, och Terry Shinn. ”A Fresh Look at Instrumentation: An introduction”, i Instrumentation: between science, state and industry, redigerad av Bernward Joerges och Terry Shinn. Sociology of the sciences, 0167-2320 ; 22. Boston: Kluwer Academic Publishers, 2000. [↩]
2. Schilt, J. ”Description of the new thermopile-microphotometer of the Leiden Observatory”. Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands 2 (01 juli 1924): 135–39, 138. [↩]
3. Schilt, s. 135. [↩]