Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskus

Harvard- Smithsonian  Center for Astrophysics ( CfA ) on luultavasti maailman suurin astrofysiikan organisaatio. Sen jäsenet työskentelevät laajoissa tähtitieteen , astrofysiikan , maa- ja avaruustieteen sekä tiedekasvatuksen tutkimusohjelmissa . Keskus julistaa päätehtäväkseen syventää tietoa universumista ja ymmärtää sen rakenteen periaatteita tieteellisen tutkimuksen sekä tähtitieteellisen ja astrofysiikan koulutuksen kehittämisen avulla.

Keskus perustettiin vuonna 1973 Smithsonian Institutionin ja Harvardin yliopiston yhteistyönä . Se sisältää Harvard Collegen observatorion ja Smithsonian Astronomical Observatoryn . Keskuksen päärakennus sijaitsee Cambridgessä ( Massachusetts , USA), satelliittiohjauspisteitä on eri puolilla maapalloa. Pienplaneettojen keskus perustettiin Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics -keskuksen valvonnassa .

CfA:n historia

Center for Astrophysics ei ole muodollisesti itsenäinen juridinen organisaatio, vaan pikemminkin institutionaalinen laitos, joka toimii Harvardin yliopiston ja Smithsonian Institutionin välisen yhteisymmärryspöytäkirjan alaisuudessa . Tämä yhteistyö virallistettiin 1. heinäkuuta 1973 Harvard Collegen observatorion (HCO) ja Smithsonian Astrophysical Observatoryn (SAO) vastaavien tutkimustoimintojen koordinoimiseksi saman johtajan alaisuudessa ja samassa rakennuskompleksissa Harvardin kampuksella Cambridgessa, Massachusettsissa. .

History of the Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO)

Samuel Pierpont Langley, Smithsonian Institutionin kolmas sihteeri , perusti Smithsonian Astrophysical Observatoryn 1. maaliskuuta 1890. Astrofysiikan observatorion alkuperäinen päätarkoitus oli "talloida auringon lämmön määrä ja luonne" . Charles Greeley Abbott nimitettiin SAO:n ensimmäiseksi johtajaksi, ja observatorio käytti aurinkoteleskooppeja tehdäkseen päivittäisiä mittauksia Auringon intensiteetistä optisen sähkömagneettisen spektrin eri alueilla . Näin tehdessään observatorio antoi Abbottille mahdollisuuden tehdä tärkeitä muutoksia aurinkovakioon sekä havaita vahingossa auringon syklisyyttä .

Vuonna 1955 SAO:n tieteellinen päämaja muutti Washington DC :stä Cambridgeen , Massachusettsiin liittyäkseen Harvard Collegen observatorioon (HCO). Fred Lawrence Whipple, silloinen Harvardin tähtitieteen laitoksen johtaja, nimitettiin SAO:n uudeksi johtajaksi. Yhteistyö SAO:n ja HCP:n välillä alkoi siis 18 vuotta ennen CfA:n virallista perustamista. SAO:n muutto Harvardin kampukselle johti myös sen tutkimusohjelman nopeaan laajentamiseen. Maailman ensimmäisen keinotekoisen satelliitin laukaisun jälkeen vuonna 1957 SAO otti kansallisen haasteen vastaan ​​maailmanlaajuisen satelliittiseurantaverkon rakentamisen yhteistyössä Yhdysvaltain ilmavoimien kanssa Space Track -projektissa.

Kun NASA perustettiin seuraavana vuonna ja koko avaruuskilpailun ajan , SAO johti suuria ponnisteluja kiertoradan observatorioiden ja suurten maanpäällisten teleskooppien , laboratorio- ja teoreettisen astrofysiikan kehittämiseksi .

Harvard Collegen observatorion (HCO) historia

Osittain vastauksena uudistuneeseen yleiseen kiinnostukseen tähtitiedettä kohtaan Halley's Cometin palattua vuonna 1835, Harvard Collegen observatorio perustettiin vuonna 1839, kun Harvard nimitti William Cranch Bondin "yliopiston tähtitieteelliseksi tarkkailijaksi" . Ensimmäisen neljän toimintavuotensa aikana observatorio sijaitsi Dana-Palmer Housessa (jossa myös Bond asui) lähellä Harvard Yardia, ja se koostui hieman yli kolmesta pienestä kaukoputkesta ja tähtitieteellisestä kellosta . Harvardin presidentti Josiah Quincy III totesi vuonna 1840 kirjassaan, joka kertoo yliopiston historiasta, että "... tarvitaan heijastava teleskooppi, joka on asetettu päiväntasaajalle." Tämä teleskooppi, 15-tuumainen "Suuri Refractor", avattiin seitsemän vuotta myöhemmin (vuonna 1847) Cambridgen observatorion kukkulan laella (jossa se on edelleen olemassa vanhimmassa CfA-rakennuskompleksissa). Teleskooppi oli Yhdysvaltojen suurin vuosina 1847-1867.

William Bond ja pioneerikuvaaja John Adams Whipple käyttivät Large Refractoria luodakseen ensimmäiset selkeät dagerrotypiat Kuusta (voitti palkinnon vuoden 1851 maailmannäyttelyssä Lontoossa). Bond ja hänen poikansa George Phillips Bond (HCO:n toinen johtaja) käyttivät sitä löytääkseen Saturnuksen kahdeksannen kuun Hyperionin (jonka myös William Lassell löysi itsenäisesti ).

Vuosina 1877–1919 Edward Charles Pickeringin johdolla observatoriosta tuli maailman suurin tähtien spektrien ja magnitudien tuottaja, se perusti havaintoaseman Peruun ja sovelsi massatuotantomenetelmiä tietojen analysointiin . Juuri tänä aikana HCO:sta tuli tähtitieteen historian merkittävien löytöjen paikka, jotka perustuivat observatorion niin kutsuttuihin "tietokoneisiin" (naiset, jotka Pickering palkkasi ammattitaitoisiksi työntekijöiksi käsittelemään tähtitieteellisiä tietoja). Näihin "tietokoneisiin" kuuluivat Williamina Fleming, Annie Jump Cannon, Henrietta Swan Leavitt, Florence Cushman ja Antonia Maury, jotka nykyään tunnustetaan laajalti tieteen historian suuriksi hahmoiksi. Esimerkiksi Henrietta Swan Leavitt havaitsi klassisten kefeidimuuttuvien tähtien ns. jakso-luminositeetti -suhteen , mikä loi ensimmäisen suuren etäisyysasteikon tähtitieteen alalla , joka voi mitata etäisyyden galaksiin . Nyt " Leavittin laiksi " kutsuttua löytöä pidetään yhtenä tähtitieteen historian perustavanlaatuisimmista ja tärkeimmistä ; tähtitieteilijät, kuten Edwin Hubble , käyttivät myöhemmin Leavittin lakia universumin laajenevan , mikä on tärkein todiste Big Bang -mallista .

Pickeringin jäätyä eläkkeelle vuonna 1921, HCO:n johto siirtyi Harlow Shapleylle ( vuoden 1920 niin kutsutun " suuren taistelun" merkittävä osallistuja). Tämän observatorion aikakauden teki tunnetuksi Cecilia Payne-Gaposhkinin työ , josta tuli ensimmäinen nainen, joka sai tähtitieteen tohtorin tutkinnon Radcliffe Collegesta (kävelymatkan päässä observatoriosta). Cecilian vuoden 1925 väitöskirja ehdotti, että tähdet koostuivat pääasiassa vedystä ja heliumista, jota pidettiin tuolloin järjettömänä.

Shapleyn toimikauden ja CFA:n muodostamisen aikana observatoriota johti Donald H. Menzel ja myöhemmin Leo Goldberg, jotka molemmat tukivat laajalti tunnustettuja aurinko- ja tähtien astrofysiikan ohjelmia . Menzel kannusti Smithsonian Astrophysical Observatorya muuttamaan Cambridgeen ja työskentelemään tiiviimmin HCO:n kanssa.

Center for Astrophysics (CFA) yhteinen historia

Yhteistyöperusta sille, mikä lopulta johtaa Astrofysiikan keskukseen, alkoi SAO:n muuttaessa Cambridgeen vuonna 1955. Fred Whipple, joka oli jo Harvardin tähtitieteen osaston puheenjohtaja , nimettiin SAO:n uudeksi johtajaksi tämän uuden aikakauden alussa. Seuraavan 18 vuoden aikana nämä kaksi itsenäistä organisaatiota sulautuvat entistä tiiviimmin toisiinsa ja toimivat tehokkaasti (mutta epävirallisesti) yhtenä suurena tutkimuskeskuksena. Tämä suhde virallistettiin uudeksi Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics -keskukseksi 1. heinäkuuta 1973. George B. Field, joka tuolloin oli yhteydessä Berkeleyyn, nimettiin sen ensimmäiseksi johtajaksi. Samana vuonna perustettiin uusi tähtitieteellinen aikakauslehti "CfA"; myös Skylabin kyydissä lentävä CfA/SAO-instrumentti löysi koronaalisia reikiä Auringosta. CfA:n perustaminen osui myös samaan aikaan, kun röntgentähtitiede syntyi uutena, tärkeänä alana, jota CfA:n tiedemiehet hallitsivat sen alkuvuosina. Riccardo Giacconi , jota pidetään "röntgentähtitieteen isänä", perusti korkean energian astrofysiikan divisioonan uudessa CFA:ssa siirtäen suurimman osan tutkimusryhmästään SAO:lle vuonna 1973. Tämä ryhmä lanseerasi myöhemmin HEAO-2:n (ensimmäinen kuvantava röntgenteleskooppi) vuonna 1976 ja johti lopulta Chandra X-ray Observatoryn kehitystä . Chandra, toinen NASAn suurista observatorioista ja edelleen historian tehokkain röntgenteleskooppi, toimii edelleen osana CfA:n Chandra-röntgenkeskusta. Giacconi sai myöhemmin fysiikan Nobelin palkinnon vuonna 2002 uraauurtavasta työstään röntgenastronomian alalla .

Pian HEAO-2- observatorion käynnistämisen jälkeen CFA:n Steven Weinberg sai vuoden 1979 fysiikan Nobel-palkinnon työstään sähköheikkovoiman parissa . Seuraavalla vuosikymmenellä alkoi CFA-punasiirtymätutkimus (ensimmäinen yritys kartoittaa maailmankaikkeuden laajamittainen rakenne ) ja julkaistiin "Field Report", erittäin laaja kymmenen vuoden tähtitieteen ja astrofysiikan katsaus . Vuonna 1982 johtajana otti Irwin Shapiro , joka johtajakautensa aikana (1982–2004) valvoi CFA:n havaintojen laajentamista ympäri maailmaa, mukaan lukien äskettäin nimetty Fred Lawrence Whipple Observatory , infrapunateleskooppi ( STS-51F ) . Space Shuttlessa , 6,5 metrin Multi-Mirror Telescopessa ( MMT ), SOHO - satelliitissa ja Chandran laukaisussa vuonna 1999. CFA:n johtamiin löytöihin tänä aikana kuuluvat kanoninen työ supernovasta 1987A , " CFA2:n suuresta muurista ", joka on paras todiste supermassiivisten mustien aukkojen olemassaolosta ja ensimmäinen kova todiste eksopanetista .

1980-luvulla CFA:lla oli myös merkittävä rooli tietojenkäsittelytieteen ja Internetin historiassa : vuonna 1986 SAO aloitti SAOImagen kehittämisen, joka on yksi maailman ensimmäisistä X11 -pohjaisista avoimen lähdekoodin sovelluksista (sen seuraaja DS9 on edelleen eniten käytetty kuva). katseluohjelma tähtitieteellisten kohteiden kuville maailmanlaajuisesti). Tänä aikana CFA:n tutkijat ja ohjelmistokehittäjät aloittivat myös Astrophysical Data System (ADS) -työn, joka on yksi maailman ensimmäisistä tieteellisten julkaisujen online-tietokannoista.

CfA Today

Tutkimus CfA:ssa

Charles Elcock, joka tunnetaan useista suurista teoksista, jotka liittyvät massiiviseen halo-kompaktiobjektiin, nimitettiin CfA:n kolmanneksi johtajaksi vuonna 2004. Nykyään Charles Elcockin johdolla CfA on yksi maailman suurimmista ja tuottavimmista tähtitieteellisistä instituutioista, jolla on yli 850 työntekijää ja vuosittainen budjetti yli 100 miljoonaa dollaria. Harvardin tähtitieteen laitos, joka sijaitsee CfA:ssa ja joka rekrytoi noin 60 tohtorintutkintoa, yli 100 jatko-opiskelijaa ja noin 25 Harvard Collegen opiskelijaa , pääaineenaan tähtitiede ja astrofysiikka . Sillä välin SAO isännöi pitkäkestoista ja arvostettua REU:n kesäharjoitteluohjelmaa. CFA arvioi, että noin 10 % Yhdysvaltojen astrofyysikkojen ammattiyhteisöstä on viettänyt ainakin osan urastaan ​​tai koulutuksestaan ​​siellä.

CfA on johtava tai pääkumppani Whipplen observatorion , MMT-observatorion , etelänapateleskoopin , VERITASin ja useiden muiden pienten maassa sijaitsevien teleskooppien toiminnassa. CFA:n strateginen suunnitelma 2019-2024 sisältää Giant Magellan -teleskoopin rakentamisen .

Chandra X-ray Observatoryn ohella CFA:lla on keskeinen rooli useiden avaruusobjektien havainnoissa, mukaan lukien äskettäin laukaisu Parker Solar Probe, Kepler Space Telescope , Solar Dynamics Observatory (SDO) ja HINODE .

SAO on yksi Event Horizon Telescope Councilin 13 sidosryhmästä , ja CfA:ssa toimii Control Center. Vuonna 2019 projekti näytti ensimmäisen kuvan mustasta aukosta . Tätä tulosta pidetään laajalti voittona, ei vain havaintoastronomian , vaan myös sen ja teoreettisen astrofysiikan risteyksen voittona . Astrofysiikan havainnointi- ja teoreettisten alojen yhdistäminen on ollut CFA:n pääpaino sen perustamisesta lähtien.

Vuonna 2018 CFA muutti nimensä ja muutti sen viralliseksi nimeksi "Center for Astrophysics | Harvard ja Smithsonian Institution pyrkivät heijastamaan ainutlaatuista asemaansa Harvardin yliopiston ja Smithsonian Institutionin yhteisenä yhteistyönä.

Rahoitus

Nykyään CFA saa noin 70 % rahoituksestaan ​​NASA :lta , 22 % Smithsonian Institutionin liittovaltion rahastoilta ja 4 % National Science Foundationilta. Loput 4 % tulevat sponsoreilta, mukaan lukien Yhdysvaltain energiaministeriö, Annenberg -säätiö ja muut lahjat ja lahjoitukset.

• NASA - 70 %
• Yhdysvaltain kansallinen tiedesäätiö (NSF) - 4 %

Johtajat

• George Field : 1973-1982
• Irvin I. Shapiro : 1982-2004 [1]
• Charles R. Elcock : 2004–tähän päivään [2]

Faktat

Asteroidi 10234 Sixtygarden nimettiin keskuksen osoitteen mukaan. [3] [4]

Linkit

• Virallinen sivusto

Muistiinpanot

1. ↑ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics juhlii 25 vuotta , Harvard University Gazette (15. lokakuuta 1998). Arkistoitu alkuperäisestä 18. huhtikuuta 2016. Haettu 26. helmikuuta 2007.
2. ↑ Alcock johtamaan CfA:ta: Astrophysicist totesi, että "pimeän aineen" tutkimukset ottivat johtoon observatorioissa , Harvard Gazette (20. toukokuuta 2004). Arkistoitu alkuperäisestä 3. syyskuuta 2006. Haettu 25. joulukuuta 2007.
3. ↑ (10234) Sixtygarden . Kletin observatorio (23. marraskuuta 1999). Haettu 25. joulukuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 31. maaliskuuta 2012. (määrätön)
4. ↑ Löytöolosuhteet: Numeroidut pienet planeetat (10001)-(15000) . Astronomisten sähkeiden keskustoimisto (CBAT) ja Minor Planet Center (MPC). Haettu 25. joulukuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 31. maaliskuuta 2012. (määrätön)

Sosiaalisissa verkostoissa	Viserrys
Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	J9U : 987007570745105171 LCCN : n82103389 VIAF : 133715727 WorldCat VIAF : 133715727