Im Jahr 1881 hatte Edward Charles Pickering, Direktor des Harvard Observatory, ein Problem: Das Datenvolumen, das in sein Observatorium einging, überstieg die Fähigkeit seiner Mitarbeiter, es zu analysieren. Er hatte auch Zweifel an der Kompetenz seiner Mitarbeiter - insbesondere an der seines Assistenten, den Pickering als ineffizient beim Katalogisieren bezeichnete. Also tat er, was jeder Wissenschaftler des späten 19. Jahrhunderts getan hätte: Er entließ seinen männlichen Assistenten und ersetzte ihn durch seine Magd Williamina Fleming. Fleming war so geschickt im Rechnen und Kopieren, dass sie 34 Jahre bei Harvard arbeitete und schließlich eine große Anzahl von Assistenten leitete.
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So begann eine Ära in der Geschichte des Harvard Observatory, in der Frauen - mehr als 80 während Pickerings Amtszeit von 1877 bis zu seinem Tod im Jahr 1919 - für den Direktor arbeiteten, Daten berechneten und katalogisierten. Einige dieser Frauen würden allein bedeutende Arbeit leisten; Einige würden sogar unter Anhängern von Wissenschaftlerinnen einen gewissen Bekanntheitsgrad erlangen. Aber die meisten werden vom Spitznamen Pickerings Harem nicht individuell, sondern kollektiv in Erinnerung gerufen.
Der weniger als aufgeklärte Spitzname spiegelt den Status von Frauen zu einer Zeit wider, als sie - mit seltenen Ausnahmen - erwartet wurden, dass sie ihre Energie der Zucht und Hausarbeit widmen oder ihre Chancen, einen Ehemann zu gewinnen, verbessern. Bildung um ihrer selbst willen war ungewöhnlich und Arbeit außerhalb des Hauses fast unbekannt. Die zeitgenössische Wissenschaft warnte tatsächlich vor Frauen und Bildung in der Überzeugung, dass Frauen zu gebrechlich waren, um mit dem Stress umzugehen. Wie der Arzt und Harvard-Professor Edward Clarke in seinem 1873 erschienenen Buch Sex in Education schrieb: „Der Körper einer Frau konnte nur eine begrenzte Anzahl von Entwicklungsaufgaben gleichzeitig bewältigen - Mädchen, die in der Pubertät zu viel Energie in die Entwicklung ihres Geistes gesteckt hatten, waren am Ende unterentwickelt oder erkrankte Fortpflanzungssysteme. "
Die traditionellen Erwartungen von Frauen änderten sich langsam. Sechs der „Seven Sisters“ -Hochschulen begannen zwischen 1865 und 1889 mit der Aufnahme von Studenten (Mount Holyoke öffnete 1837 seine Türen). Familien der Oberschicht ermutigten ihre Töchter, sich an den Naturwissenschaften zu beteiligen, aber obwohl die Frauenhochschulen mehr in den wissenschaftlichen Unterricht investierten, blieben sie in Bezug auf den Zugang zu Ausrüstung und die Finanzierung der Forschung weit hinter den Männerhochschulen zurück. In einem schwachen Versuch, diese Ungleichheit zu beseitigen, schlossen sich progressive männliche Erzieher manchmal mit Fraueninstitutionen zusammen.
Edward Pickering war einer dieser fortschrittlichen Denker - zumindest, wenn es darum ging, Bildungschancen zu eröffnen. Der gebürtige Neu-Engländer schloss sein Studium 1865 in Harvard ab und lehrte am Massachusetts Institute of Technology Physik. Dort revolutionierte er die Methode der wissenschaftlichen Pädagogik, indem er die Schüler zur Teilnahme an Experimenten ermutigte. Er lud auch Sarah Frances Whiting, eine aufstrebende junge Wissenschaftlerin, ein, an seinen Vorlesungen teilzunehmen und seine Experimente zu beobachten. Whiting nutzte diese Erfahrungen als Grundlage für ihren eigenen Unterricht am Wellesley College, nur 21 Kilometer von Pickerings Klassenzimmer am MIT entfernt.
Pickerings Herangehensweise an astronomische Techniken war ebenfalls fortschrittlich; Anstatt sich nur auf Notizen von Beobachtungen mit dem Teleskop zu verlassen, konzentrierte er sich auf die Untersuchung von Fotografien - eine Art von Beobachtung, die heute als Astrofotografie bekannt ist und bei der eine an einem Teleskop befestigte Kamera zum Fotografieren verwendet wird. Das menschliche Auge ermüdet mit einer längeren Beobachtung durch ein Teleskop, und ein Foto kann eine klarere Sicht auf den Nachthimmel bieten. Darüber hinaus halten Fotografien viel länger als Beobachtungen und Notizen mit bloßem Auge.
Die frühe Astrofotografie verwendete die Technologie des Daguerreotyps, um Bilder von einem Teleskop auf eine Fotoplatte zu übertragen. Der Prozess war involviert und erforderte lange Belichtungszeiten, bis Himmelsobjekte auftauchten, was die Astronomen frustrierte. Richard Maddox suchte nach einer effizienteren Methode und revolutionierte die Fotografie durch die Entwicklung einer Trockenplattenmethode, die im Gegensatz zu den Nassplatten früherer Techniken nicht sofort angewendet werden musste. Dadurch konnten Astronomen Zeit sparen, indem sie zuvor vorbereitete Trockenplatten verwendeten die Nacht der Beobachtung. Trockene Platten ließen auch längere Belichtungszeiten zu als nasse Platten (bei denen die Gefahr des Austrocknens bestand), was zu einer größeren Lichtakkumulation auf den Fotografien führte. Obwohl die trockenen Platten die Vorbereitung effizienter machten, blieb ihre Lichtempfindlichkeit immer noch hinter den Wünschen der Astronomen zurück. Dann, im Jahr 1878, entdeckte Charles Bennett einen Weg, die Lichtempfindlichkeit zu erhöhen, indem er sie bei 32 Grad Celsius entwickelte. Bennets Entdeckung revolutionierte die Astrofotografie und machte die mit den Teleskopen aufgenommenen Fotos fast so klar und nützlich wie Beobachtungen mit bloßem Auge.
Als Pickering 1877 Direktor des Harvard Observatoriums wurde, setzte er sich für die Erweiterung der Astrofotografie-Technologie des Observatoriums ein, aber erst in den 1880er Jahren, als sich die Technologie stark verbesserte, wurden diese Änderungen wirklich umgesetzt. Die Verbreitung der Fotografie am Observatorium stieg merklich an, was ein neues Problem darstellte: Es gab mehr Daten als irgendjemand Zeit zum Interpretieren hatte. Die Arbeit war langwierig, und es galt, dass sich die Pflichten für eine billigere und weniger gut ausgebildete Belegschaft anboten, die Stars eher klassifizieren als beobachten konnte: Frauen. Durch die Beschäftigung seiner Mitarbeiterinnen für diese Arbeit hat Pickering im historisch-patriarchalischen Bereich der Wissenschaft mit Sicherheit Wellen geschlagen.
Aber es ist schwer, Pickering als einen völlig fortschrittlichen Mann anzuprangern: Indem er die Arbeit der Assistenten auf größtenteils Büroarbeiten beschränkte, untermauerte er die verbreitete Annahme der Ära, dass Frauen nur für Sekretariatsaufgaben bestimmt seien. Nur mit diesen als „Computer“ bezeichneten Frauen konnte Pickering sein Ziel erreichen, den gesamten Nachthimmel zu fotografieren und zu katalogisieren.
Insgesamt arbeiteten mehr als 80 Frauen für Pickering während seiner Amtszeit am Harvard Observatory (bis 1918), verbrachten sechs Tage in der Woche damit, über Fotos zu stöbern, und verdienten 25 bis 50 Cent pro Stunde (die Hälfte dessen, was ein Mann gewesen wäre bezahlt). Die tägliche Arbeit war größtenteils Büroarbeit: Einige Frauen reduzierten die Fotos unter Berücksichtigung von atmosphärischen Lichtbrechungen, um das Bild so klar und unverfälscht wie möglich zu gestalten. Andere klassifizieren die Sterne, indem sie die Fotografien mit bekannten Katalogen vergleichen. Andere haben die Fotos selbst katalogisiert und dabei das Belichtungsdatum und die Himmelsregion der einzelnen Bilder sorgfältig notiert. Die Notizen wurden dann akribisch in Tabellen kopiert, die die Position des Sterns am Himmel und seine Größe enthielten. Es war ein Grind. Wie Fleming in ihrem Tagebuch vermerkte:
Im astrofotografischen Gebäude der Sternwarte kümmern sich 12 Frauen, darunter ich, um die Fotos. Von Tag zu Tag sind meine Aufgaben in der Sternwarte so ähnlich, dass es nur wenig zu beschreiben gibt, was außerhalb der üblichen Routinearbeit zum Messen, Untersuchen von Fotografien und zum Reduzieren dieser Beobachtungen erforderlich ist.
Pickerings Assistenten untersuchen Fotografien auf astronomische Daten. Foto vom Harvard College Observatory.
Ungeachtet des ungleichen Entgelts und der ungleichen Verteilung der Aufgaben war diese Arbeit unglaublich wichtig. Die Daten lieferten die empirischen Grundlagen für eine größere astronomische Theorie. Pickering erlaubte einigen Frauen teleskopische Beobachtungen, aber dies war eher die Ausnahme als die Regel. Die meisten Frauen durften keine echten theoretischen Arbeiten produzieren und mussten stattdessen die Fotos analysieren und verkleinern. Diese Verringerungen dienten jedoch als statistische Grundlage für die theoretische Arbeit anderer. Die Chancen für einen großen Aufstieg waren äußerst begrenzt. Das Beste, auf das eine Frau im Harvard Observatory hoffen konnte, war oft die Gelegenheit, weniger erfahrene Computer zu beaufsichtigen. Das tat Williamina Fleming, als sie nach fast 20 Jahren am Observatorium zur Kuratorin für astronomische Fotos ernannt wurde.
Einer von Pickerings Computern würde sich jedoch durch ihren Beitrag zur Astronomie auszeichnen: Annie Jump Cannon, die ein System zur Klassifizierung von Sternen entwickelt hat, das bis heute verwendet wird. In einem Artikel in der Ausgabe von The Woman Citizen vom Juni 1924 heißt es jedoch: „Der Verkehrspolizist auf dem Harvard Square kennt ihren Namen nicht. Das Messing und die Paraden fehlen. Am Ende des Tages steigt sie in keine polierte Limousine, um von einem Chauffeur mit Livree zu einer Marmorvilla gefahren zu werden. “
Annie Jump Cannon an ihrem Schreibtisch im Harvard Observatory. Foto aus dem Smithsonian Institution Archives.
Cannon wurde am 11. Dezember 1863 in Dover, Delaware, geboren. Ihr Vater, ein Schiffbauer, kannte sich mit den Sternen aus, aber es war ihre Mutter, die ihr eigenes Interesse an Astronomie in ihrer Kindheit weitergab. Beide Eltern ernährten ihre Liebe zum Lernen und als sie sich 1880 am Wellesley College einschrieb, war sie eine der ersten jungen Frauen aus Delaware, die das College verließen. In Wellesley nahm sie Unterricht bei Whiting und half Whiting bei der Durchführung von Röntgenexperimenten. Als das Harvard Observatory für seine fotografischen Forschungen bekannt wurde, wechselte Cannon ab 1896 an das Radcliffe College, um mit Pickering zusammenzuarbeiten. Pickering und Fleming arbeiteten an einem System zur Klassifizierung von Sternen anhand ihrer Temperaturen. Cannon vereinfachte dieses System erheblich und wurde 1922 von der Internationalen Astronomischen Union als offizielles Klassifizierungssystem für Sterne eingeführt.
1938, zwei Jahre vor Cannons Rücktritt und drei Jahre vor ihrem Tod, erkannte Harvard sie schließlich an, indem er sie zum William C. Bond-Astronomen ernannte. Während seiner 42-jährigen Amtszeit am Harvard Observatory, die nur ein Jahr vor seinem Tod endete, erhielt Pickering 1919 zahlreiche Auszeichnungen, darunter die Bruce-Medaille, die höchste Auszeichnung der Astronomischen Gesellschaft des Pazifiks. Krater auf dem Mond und auf dem Mars sind nach ihm benannt.
Und Annie Jump Cannons dauerhafte Leistung wurde das Harvard-System - nicht das Cannon-System - der Spektralklassifizierung genannt.
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