天文学者は私たちの仕事の美しさを大切にしています。私たちは宇宙を説明するためにデータを精査し、数学と物理学の言語を掘り下げることに多くの時間を費やしているかもしれませんが、研究のために世界の最も暗い場所に旅行するというユニークな機会もあります.私たちのほとんどは、遠く離れた天文台への忙しい訪問中に、周囲の環境で飲むために少しの時間をとることを我慢できません.
私たちは特に夕日が大好きです。地球が最も近い星からゆっくりと遠ざかるのを見ると、夜が始まると、私たち自身の惑星の広大さと色を楽しむ静かな瞬間が得られます.今年の 3 月までは、世界中に散らばる天文学者が山頂の望遠鏡のそばに立ち、空のシンプルな美しさを賞賛するために作業を一時停止していたとほぼ想定できます。
悲しいことに、過去数か月にわたって、この共有された儀式は、COVID-19 のために世界中の天文台が一時的に閉鎖されたため、望遠鏡自体とともに放棄され、ほとんど姿を消しました。
研究グレードの望遠鏡は希少で貴重な商品であり、ほんの一握りの夜でも放置するのは抜本的な対策です。ドームを閉じて山頂を後にするという決定は奇妙に思えるかもしれません.天文学は、最も社会的に遠い仕事のようです。なぜ天文施設を閉鎖しなければならないのでしょうか?
何よりもまず、これらの遠く離れた科学的前哨基地を運営するには、現場のサポート スタッフ、つまり安全が重要な地域社会のメンバーの努力が必要です。また、一部の望遠鏡では、天文学者が望遠鏡に到達して直接観察するために何千マイルも移動する必要があります。これは、最近では困難な見通しです。
しかし、天文学の研究とその中での天文学者の立場が、1 世紀前、さらには 10 年前よりも無関心であることは否定できません。 20 世紀初頭、天文学者の居場所はまさに文字通り望遠鏡でした。主要な楽器は、大きな湾曲した鏡を使用して、夜空から降り注ぐ光を捉えます。望遠鏡の主鏡のサイズは、その決定的な特徴です。鏡が大きいほど、より多くの光を集めて焦点を合わせることができるため、より暗く、より遠くの物体を調べることができます。何十年もの間、世界最大かつ最高の望遠鏡で観察するということは、鏡の上の狭いスペースに登り、ガラスの写真プレートをジャグリングし、長く肌寒い夜にカメラに身をかがめるということを意味していました。天文学者は接眼レンズをのぞいて手で望遠鏡を誘導し、頭上で回転する星々についていきました。
ガラス板でデータを収集し、目で望遠鏡を操作することは原始的に聞こえるかもしれませんが、これらの観測は天文学で最も画期的な発見のいくつかにつながりました. 1912 年、ハーバード大学の天文学者 Henrietta Swan Leavitt は、ペルーの望遠鏡からのプレート観測を使用して、Cepheids と呼ばれる奇妙な変光星を使用して、宇宙の広大な距離を正確に測定できることを発見しました。 11 年後、エドウィン ハッブルは、カリフォルニア州ウィルソン山天文台の 100 インチ望遠鏡からのプレート写真でセファイドを発見しました。プレートは当時アンドロメダ星雲と呼ばれていたものを示していましたが、ハッブルの新しい距離測定により、この星雲は実際にはアンドロメダ銀河であり、私たちの銀河系を超えて無数の他の銀河が存在するという宇宙を変える啓示につながりました。星の化学と宇宙の膨張の発見、アインシュタインの一般相対性理論を証明する最初のテスト — これらはすべて、写真乾板と、天文学者が山頂の望遠鏡にほぼ物理的に結び付けられて過ごした長い時間のおかげで起こりました。
1970 年代までに、電荷結合デバイス (データをデジタルで保存できる感光性シリコン チップ) などの新しい進歩により、天文台の生活に欠かせない電子機器が確立されました。天文学者はカメラの前で震える必要がなくなりました。彼らは、いわゆる暖かい部屋、コンピューター、照明、そして重要な暖房を備えた控えの間の比較的贅沢な場所から観察を行うことができました。科学者たちはより快適で、望遠鏡はより強力でした。CCD は写真乾板よりも光に対する感度がはるかに高く、保存されたデータは非常に定量的であり、難しいものではなく、きちんとしたゼロと 1 の形で新しい発見をもたらしました。ガラスの写真を解釈する。これらの装置を使用し、望遠鏡の鏡のサイズが 20 世紀に大きくなったことで、天文学者は、目に見える宇宙の最も外側の端からの光を検出することで、時間をさかのぼって効果的に時間をさかのぼり、ますます薄暗い天体を研究する能力を得ました。 .このテクノロジーにより、私たちの作業がより簡単かつ効率的になり、天文学のやり方が根本的に変化しました。
コンピューターと自動化が天文学でますます重要な役割を果たすようになると、遠隔観測の人気が高まり始めました。天文学者が別の部屋から観測を行うことができるなら、なぜ別の建物ではないのでしょうか?それとも別の国？
今日、リモート観察は、専用の制御室からラップトップ上のソフトウェアまで、あらゆるものを意味します。私は、シアトルのソファ、ニューヨーク市のキッチン テーブル、スイスのオフィス ビルから、ニュー メキシコ州のアパッチ ポイント天文台にある 3.5 メートルの望遠鏡を動かしました。ハワイとチリにある 2 つのジェミニ望遠鏡は、超新星の最も初期の瞬間を観測し、遠くの星を周回する惑星系全体の写真を撮影しており、遠隔性をさらに一歩進めています。天文学者から事前に綿密な指示が提出され、観測結果は望遠鏡の「キュー」に読み込まれ、天気、月の満ち欠け、大気の状態が考慮されます。私は一晩中ぐっすりと眠り、翌朝目が覚め、受信トレイで待っている新しいデータをダウンロードしました.
リモートまたはキュー観測は、天文学者にとって実に贅沢な場合があります。確かに、パンデミックに対してよりフレンドリーです。しかし、望遠鏡で働いているのは天文学者だけではありません。概して、私たちは何十年もの間、独自の巨大な望遠鏡を運用していません。その仕事は、天文台の山頂にある制御室で今も働いている、個々の望遠鏡の複雑な操作の専門家であるプロのオペレーターに委ねられています。
調査観測専用の望遠鏡の中には、現場に誰もいなくても実際に完全にロボットで実行できるものがあります。これらのより単純な機器は、空の同じパッチの写真を何度も撮り、地球に近い小惑星や爆発する星を探します。チリのヴェラ C. ルービン天文台 (建設は 3 月に停止) のような明日の画期的な測量望遠鏡のいくつかは、最小限の乗組員だけで動作するように既に設計されています。
もちろん、COVID-19 の課題は、望遠鏡の物流だけにとどまりません。天文学者は、他のすべての人と同じように、現在の課題に取り組んでいます。日中の子供の世話、体系的な人種差別や政治的混乱への対処、教室や会議のオンラインへの移行はすべて、宇宙の謎を解こうとする試みと簡単には共存できない重要なタスクです。
遠隔操作のロボット望遠鏡は、どれほど素晴らしいものであっても、天文学コミュニティのさまざまな観測ニーズの一部しか満たすことはできません。一度に何百万もの天体を研究したり、事前に計画されたプログラムを実行したりすることは効率的かもしれませんが、天文学者が奇抜な観察や創造的なアイデアのためにほんの少しの時間を盗むなど、セレンディピティによっても科学は繁栄します。私の最もエキサイティングな研究のいくつか - ベテルギウスの明るさの奇妙な変化を説明すること、宇宙の半分にある生まれたばかりのブラックホールのホーム銀河を研究すること、量子物理学によってサポートされている奇妙な新しい星を見つけること - は観測の土壇場での変化のおかげで起こりました予定。さまざまな現代的な形で完全な観察に安全に戻ることは、科学の進歩にとって非常に重要です。
パンデミックは、真に地球規模で前例のない出来事であり、悲しいことに、悲劇を通じて世界中の人々に統一された人間の経験をもたらしました.私にとって、天文学の最も美しい側面は、人類が勝利を通じて同じように団結する瞬間を提供できることです。先月インターネットを埋め尽くしたネオワイズ彗星の写真の大洪水、またはブラックホールの最初の写真を迎えた興奮した反応を見てください.私たちが他の世界で生命を発見したという将来の膨大な発表を想像してみてください.これらはすべて、発見のスリルを味わうことができる人なら誰でも共有できる、地球全体の勝利を表しています。裏庭、ソファ、または世界で最も離れた望遠鏡からの星空観察は、夜空の美しさの喜びを共有する機会を私たち全員に与えてくれます。
