Нил Герелс

Нил Герелс
Рожденный	Корнелис А. Герелс ( 1952-10-03 ) 3 октября 1952 г. Озеро Женева, Висконсин , США
Умер	6 февраля 2017 г. (06 февраля 2017 г.) (64 года) Бервин-Хайтс, Мэриленд , США
Род занятий	Ученый-исследователь, профессор, преподаватель, автор
Известный	Астрофизические исследования
Награды	Медаль Генри Дрейпера (2009)
Научная карьера
Диссертация	Энергичные ионы кислорода и серы в магнитосфере Юпитера   (1982 г.)
Докторские консультанты	Эдвард С. Стоун Рохус Ойген Фогт

Корнелис А. « Нил » Герелс (3 октября 1952 — 6 февраля 2017) — американский астрофизик, специализирующийся в области гамма-астрономии . Он был руководителем Лаборатории физики астрочастиц в ( НАСА Центре космических полетов Годдарда GSFC) с 1995 года до своей смерти и был наиболее известен своей работой по развитию этой области от первых инструментов- зондов до современных космических обсерваторий, таких как миссия НАСА Swift . в котором он был главным исследователем. Он возглавлял WFIRST (теперь называемый Римским космическим телескопом Нэнси Грейс широкоугольный инфракрасный телескоп ) к запуску в середине 2020-х годов. Он был членом Национальной академии наук и Американской академии искусств и наук .

Герельс умер 6 февраля 2017 года в возрасте 64 лет. 10 января 2018 года НАСА объявило, что Свифт был переименован в Обсерваторию Нила Герельса Свифта в его честь.

Молодость

Герельс родился в Лейк-Дженева, штат Висконсин , 3 октября 1952 года. Его отцом был астроном Том Герелс . Он вырос рядом с несколькими телескопами, в том числе жил в обсерватории Макдональд, прежде чем его семья поселилась в Тусоне , штат Аризона , когда ему было 14 лет. где он учился в средней школе, а затем в Университете Аризоны на бакалавриате. Он получил степень бакалавра музыки и физики в Уофе в 1976 году. Он получил степень доктора философии. Степень бакалавра физики в 1982 году в Калифорнийском технологическом институте под руководством Эдварда С. Стоуна . В 1981 году он занял постдокторантуру в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, работая с Боннардом Дж. Тигарденом . В 1982 году он стал постоянным сотрудником GSFC в качестве астрофизика.

В 1980 году, будучи студентом аспирантуры, он женился на своей коллеге-аспирантке Эллен Уильямс . профессор физики в Университете Мэриленда и директор ARPA-E Министерства энергетики . У них двое детей, Томас (1987 г.р.) и Эмили (1990 г.р.). Герелс скончался от рака поджелудочной железы в возрасте 64 лет 6 февраля 2017 года.

Карьера

Герелс был руководителем Лаборатории физики астрочастиц в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, начиная с 1995 года. Он был главным исследователем миссии Swift Gamma-Ray Burst . Другие обязанности включают в себя: научный сотрудник Комптонской гамма-обсерватории (1991–2000), научный сотрудник миссии INTEGRAL , заместитель научного сотрудника космического гамма-телескопа Ферми и научный сотрудник римского космического телескопа Нэнси Грейс , тогда известного как Широкоугольный инфракрасный обзорный телескоп (WFIRST). Он также был профессором Колледжа компьютерных, математических и естественных наук Университета Мэриленда и адъюнкт-профессором астрономии и астрофизики в Университете штата Пенсильвания . Его исследования были сосредоточены на переходных объектах во Вселенной, таких как гамма-всплески (GRB), сверхновые и вспышки активных галактик . Он работал над развитием гамма-астрофизики из области экспериментов по обнаружению нескольких объектов в полноценную астрономическую дисциплину с тысячами источников во многих классах.

В 2013 году он был избран председателем секции астрономии Национальной академии наук. Он опубликовал более 600 научных статей, которые цитировались 40 000 раз с Хирша индексом , равным 97. Его наиболее цитируемые работы включают статьи об открытии происхождения коротких гамма-всплесков, спутник Свифт, статистика Пуассона , наблюдения гамма-всплесков на краю видимой Вселенной , открытие релятивистского приливного разрушения и обнаружение двух классов активных галактических ядер (АЯГ) в гамма-диапазон.

Исследования

Обзор

Герельс был астрофизиком с широкими интересами. Он работал преимущественно в области астрофизики высоких энергий, изучая взрывные объекты во Вселенной, такие как сверхновые, гамма-всплески, переходные процессы гравитационных волн и приливные разрушения (звезды, разрывающиеся на части, когда они приближаются слишком близко к массивной черной дыре). Он также был физиком-лаборантом, разрабатывающим приборы для космических наблюдений.

Аспирантура

Аспирантуру Герелс получил в Калифорнийском технологическом институте, где работал с консультантами Рохусом Фогтом (1976–1979) и Эдвардом К. Стоуном (1979–1981). Первый период был посвящен лабораторным и ускорительным калибровкам прибора космических лучей на "Вояджере" . В последующие годы был проведен анализ данных прибора во время пролетов Юпитера (1979 год для «Вояджера-1» и «Вояджера-2»). Ожидалось , что в элементарном содержании МэВ- частиц в магнитосфере Юпитера будут преобладать водород и гелий, поэтому было неожиданностью обнаружить преобладание кислорода и серы. Было обнаружено, что это открытие связано с открытием «Вояджером» вулканов на луне Ио, извергающих кислород и серу в магнитосферу. В статье Герелса и Стоуна, описывающей измерения, было сделано предсказание, позднее подтвержденное, что полярные сияния на Юпитере вызваны осаждением ионов кислорода и серы.

с воздушного

В качестве постдока, а затем постоянного научного сотрудника в Годдарде Герелс работал над полезной нагрузкой аэростата GRIS для спектроскопии высокого разрешения (германиевый детектор) источников гамма-излучения. Сначала он участвовал в подготовке предложения НАСА по этому прибору, специализируясь на разработке и методах снижения фона. Полезная нагрузка была близка к завершению, когда была обнаружена сверхновая 1987А . Строительство было быстро завершено, и прибор был отправлен в полет для наблюдения за излучением гамма-линии в результате распада Co -56. Обнаружение GRIS расширенной и смещенной в красное линии с энергией 847 кэВ стало одним из первых убедительных доказательств смешивания и асимметрии в выбросах, которые теперь признаны характерными характеристиками взрывов сверхновых.

гамма

Герелс был научным сотрудником Комптонской гамма-обсерватории с момента ее запуска в 1991 году до спуска с орбиты в 2000 году. Он следовал за Доном Книффеном, который был научным сотрудником проекта во время разработки. Миссия была одной из Великих обсерваторий и обеспечила первые комплексные наблюдения гамма-неба в диапазоне от 30 кэВ до 30 ГэВ. Открытия включают изотропное распределение гамма-всплесков (GRB) на небе, подтверждающее внегалактическое происхождение, два класса гамма-всплесков с короткой и большой продолжительностью, блазары с ярким гамма-излучением и более жесткими спектрами, чем сейфертовское АЯГ (например, Dermer & Gehrels 1995), детальное картирование гамма-лучей от распада Al-26 в галактической плоскости, отображающее области нуклеосинтеза за последний миллион лет, и детальное картирование линии 511 кэВ от аннигиляции позитронов в галактике с концентрацией в галактическом центре. Герелс и др. (Nature, 2000) обнаружили новую популяцию источников гамма-излучения высокой энергии в средних широтах.

Обсерватории Свифта и Ферми

Герелс был главным исследователем миссии «Свифт» и заместителем научного сотрудника обсерватории Ферми . Swift — трехаппаратный спутник, запущенный в 2004 году и предназначенный для изучения гамма-всплесков и их послесвечений. Примерно с 2009 года он стал инструментом сообщества для наблюдения переходных и переменных источников всех типов, включая новые, сверхновые, АЯГ, магнетары , галактические черные дыры и нейтронные звезды, приливные разрушения и кометы. В день поступает несколько запросов. Герельс руководил предложением Свифта, курировал разработку и был главным научным сотрудником операций. С научной точки зрения он возглавлял несколько работ, в том числе статью об открытии короткого послесвечения и происхождения гамма-всплесков (Gehrels et al. Nature, 2005), а также сыграл значительную роль во многих других. Миссия впервые охарактеризовала послесвечение и происхождение коротких гамма-всплесков, определила форму рентгеновских и оптических кривых блеска послесвечения с большой точностью и с большой статистикой (>1000 гамма-всплесков), предоставила полный набор данных УФ-наблюдений сверхновой, а также обнаружил вспышки рентгеновского излучения в результате ударных вспышек сверхновых и релятивистски излучаемых приливных разрушений.

Что касается Ферми, Герельс работал с ведущими учеными Годдарда, Стэнфорда, Лаборатории военно-морских исследований США и ряда других учреждений, чтобы предложить миссию и довести ее до конца. Он был председателем Консультативного комитета старших ученых по инструментам LAT. Ферми сканирует все небо каждые 3 часа в диапазоне высокоэнергетических гамма-лучей. Он произвел революцию в нашем понимании неба высокоэнергетических гамма-лучей благодаря наблюдениям пульсаров, АЯГ, гамма-всплесков, новых звезд и диффузных излучений.

WFIRST Эра

Герельс присоединился к предложению миссии по темной энергии SNAP, возглавляемому Солом Перлмуттером и Майклом Леви в 2008 году. Это развилось в Министерства энергетики и НАСА ( программу совместной миссии по темной энергии JDEM), в которой Герельс стал ученым проекта и возглавил Группу по координации науки в 2009 году. Он возглавил предложение JDEM для Десятилетнего исследования 2010 года . Эта миссия была объединена с двумя другими предложениями, чтобы стать крупнейшей крупной миссией WFIRST (теперь известной как Римский космический телескоп Нэнси Грейс ). Это широкоугольная инфракрасная обзорная обсерватория. В 2012 году НАСА решило использовать подаренный телескоп класса «Хаббл» диаметром 2,4 м (7 футов 10 дюймов) для WFIRST и добавить коронограф к основному инструменту широкоугольной инфракрасной съемки. Миссия находится в разработке и будет запущена в середине 2020-х годов. Он будет проводить наблюдения на глубине Хаббла и с разрешением изображений, в 100 раз превышающим поле зрения Хаббла, а также будет осуществлять прямые изображения и спектроскопические измерения экзопланет. Областями науки являются темная энергия /космология, экзопланеты и общая астрофизика. Разработка миссии началась в 2016 году. Герелс был научным сотрудником проекта и возглавлял рабочую группу по разработке рецептур с сопредседателями. Джереми Кэсдин и Дэвид Спергел .

Другая научная работа

Работая над сочетанием анализа данных и теории, Герельс написал несколько статей, представляющих общий интерес:

• Широко цитируемая статья 1986 года о пределах статистической достоверности для небольшого числа событий, особенно в астрофизических данных.
• Статья 1993 года с Джеком Тюллером о гамма-излучении галактического хребта.
• Статья 1993 года с женой Эллен Уильямс о температурах повышенной стабильности в горячей тонкой плазме.
• 1993 г. Статья Nature с Ван Ченом о сверхновой Геминга как причине локального пузыря.
• 1997 г. в Il Nuovo Cimento об использовании спектральных распределений энергии nu_Fnu.
• Статья 2003 года с несколькими соавторами об истощении озона Земли близлежащими сверхновыми.
• Статья 2015 года с Джоном Канниццо и несколькими другими соавторами о стратегии наблюдения галактик для последующих наблюдений за обнаружением гравитационных волн с большими областями ошибок на небе.

Награды и почести

• 2017, Премия Дэна Дэвида , астрономия (совместно со Шринивасом Кулкарни и Анжешем Удальски)
• 2016, Калифорнийского технологического института Премия выдающимся выпускникам
• 2016, Милнера Премия за прорыв за открытие гравитационных волн LIGO (Древер, Торн, Вайс и команда LIGO)
• 2016, Премия физических наук, Вашингтонская академия наук.
• 2016 г., почетный член Королевского астрономического общества.
• 2015 г., астероид 16000 Нилгерельс назван в его честь.
• 2012 г., научный сотрудник Американской ассоциации содействия развитию науки.
• 2012, Выпускник года, Колледж с отличием, Университет Аризоны.
• 2012, Гарри Мэсси Премия КОСПАР.
• 2011 г., член Международной академии космонавтики.
• 2010 г., член Национальной академии наук.
• 2009, Премия Джорджа Годдарда, SPIE
• 2009, Медаль Генри Дрейпера , Национальная академия наук.
• 2008 г., член Американской академии искусств и наук.
• 2007, Премия Бруно Росси , Американское астрономическое общество.
• 2005, Медаль НАСА за выдающиеся научные достижения.
• 2000, Рэндольфа Лавлейса Премия , Американское астронавтическое общество.
• 1993, член Американского физического общества.
• 1976–1977, Калифорнийского технологического института. стипендия для выпускников

Избранные публикации

• 2016, «Галактическая стратегия поиска аналогов гравитационных волн LIGO-VIRGO», Н. Герелс и др., ApJ, 820, 136.
• 2015, «Отчет группы WFIRST по определению науки», Д. Спергель, Н. Герелс и др., arXiv 1503.03757.
• 2014, «GRB 130427A: Рядом обычный монстр», А. Маселли и др., Science, 343, 48.
• 2012, «Каталог вторых источников телескопа большой площади Ферми», П. Нолан и др., ApJ Supp, 199, 31.
• 2011, «Релятивистская реактивная активность в результате приливного разрушения звезды массивной черной дырой», Д. Н. Берроуз и др., Nature, 476, 421.
• 2009, «Гамма-всплески в быструю эпоху», Н. Герельс, Э. Рамирес-Руис и Д.Б. Фокс, ARAA, 47, 567.
• 2006, «Новая схема классификации гамма-всплесков на основе GRB 060614», Н. Герелс и др., Nature, 444, 1044.
• 2006, «Обнаружение огромного взрыва в ранней Вселенной», Г. Кусумано и др., Nature, 440, 164.
• 2005, «Короткий гамма-всплеск, очевидно связанный с эллиптической галактикой при красном смещении z=0,225», Н. Герелс и др., Nature 437, 851.
• 2005, «Быстрое обнаружение гигантской вспышки от SGR 1806-20», Д. Палмер и др., Nature, 434, 1107.
• 2004, «Миссия по быстрому гамма-всплеску», Н. Герелс и др., ApJ, 611, 105.
• 2003, «Разрушение озона из-за близлежащих сверхновых», Н. Герелс, К. Лэрд, К. Джекман, Дж. Канниццо и Б. Мэттсон, Astrophys. Дж., 585, 1169.
• 2000, «Новая популяция галактических источников гамма-излучения высокой энергии», Н. Герелс, Д. Макомб, Д. Берч, Д. Томпсон и Р. Хартман, Nature, 404, 363.
• 1999, «Возвращение к черной дыре», Р. Бландфорд и Н. Герелс, Physics Today, июнь 1999 г., с. 40.
• 1998, «Новая гамма-астрономия», Н. Герелс и Дж. Пол, Physics Today, февральский выпуск 1998 г., стр. 1998. 26.
• 1995, «Два класса активных галактических ядер, излучающих гамма-лучи», К. Дермер и Н. Герелс, Astrophys. Дж., 447, 103.
• 1993, «Сверхновая звезда Геминга как возможная причина местного межзвездного пузыря», Н. Герелс и В. Чен, Nature 361, 706.
• 1993, «Температуры повышенной стабильности в горячей тонкой плазме», Н. Герелс и Э.Д. Уильямс, ApJ, 418, L25.
• 1987, «Перспективы наблюдений нуклеосинтетических гамма-линий и континуума из SN 1987A», Н. Герелс, К. Дж. МакКаллум и М. Левенталь, ApJ, 320, L19.
• 1986, «Доверительные пределы для небольшого количества событий в астрофизических данных», Н. Герелс, ApJ, 303, 336.
• 1985, «Инструментальная основа аэростатных гамма-спектрометров и методы их восстановления», Н. Герелс, NIM, A239, 324.
• 1983, «Энергичный кислород и сера в магнитосфере Юпитера и его вклад в авроральное возбуждение», Н. Герелс и ЕС Стоун, JGR, 88, 5537.