Гарвардско-Смитсоновский центр астрофизики
Аббревиатура | CFA |
---|---|
Учредил | 1973 |
Цель | Исследования в области астрономии , астрофизики , наук о Земле и космосе. |
Штаб-квартира | 60 Garden Street, Кембридж, Массачусетс , США |
Директор | Лиза Кьюли |
Персонал | 850+ |
Веб-сайт | www |
Ранее назывался | Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики |
Центр астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт ( CfA ), ранее известный как Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики , — это астрофизический научно-исследовательский институт, которым совместно управляют обсерватория Гарвардского колледжа и Смитсоновская астрофизическая обсерватория . Основанный в 1973 году со штаб-квартирой в Кембридже, штат Массачусетс , США, CfA проводит широкую программу исследований в области астрономии , астрофизики , о Земле и наук космосе , а также научного образования . CfA либо возглавляет, либо участвует в разработке и эксплуатации более пятнадцати наземных и космических астрономических исследовательских обсерваторий всего электромагнитного спектра , включая будущий Гигантский Магелланов телескоп (GMT) и рентгеновскую обсерваторию Чандра , одну из объектов НАСА . Великие обсерватории .
CfA, в котором работают более 850 ученых, инженеров и вспомогательного персонала, является одним из крупнейших астрономических исследовательских институтов в мире. [1] Его проекты включают в себя нобелевские достижения в области космологии и астрофизики высоких энергий , открытие множества экзопланет и первое изображение черной дыры . CfA также играет важную роль в мировом исследовательском сообществе астрофизики CfA (ADS) получила повсеместное распространение. система астрофизических данных : например, [2] как мировая онлайн-база данных статей по астрономии и физике. Известный на протяжении большей части своей истории как «Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики», в 2018 году CfA был переименован в свое нынешнее название, чтобы отразить свой уникальный статус совместного сотрудничества Гарвардского университета и Смитсоновского института . Нынешним директором CfA (с 2022 года) является Лиза Кьюли , которая сменила Чарльза Р. Алкока (директор с 2004 по 2022 год), Ирвина И. Шапиро (директор с 1982 по 2004 год) и Джорджа Б. Филда (директор с 1973 по 1982 год).
История CFA
[ редактировать ]Центр астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт формально не является независимой юридической организацией, а скорее институциональной организацией, действующей в соответствии с меморандумом о взаимопонимании между Гарвардским университетом и Смитсоновским институтом . Это сотрудничество было официально оформлено 1 июля 1973 года с целью координации соответствующей исследовательской деятельности Обсерватории Гарвардского колледжа (HCO) и Смитсоновской астрофизической обсерватории (SAO) под руководством одного директора и размещенной в одном комплексе здания в кампусе Гарварда в Кембридже, штат Массачусетс . Таким образом, история CfA — это история двух полностью независимых организаций, входящих в его состав. Обладая более чем 300-летней историей, HCO и SAO стали местом проведения важных вех в астрономической истории , предшествовавших основанию CfA. Они кратко изложены ниже.
История Смитсоновской астрофизической обсерватории (САО)
[ редактировать ]Сэмюэл Пирпонт Лэнгли , третий секретарь Смитсоновского института , основал Смитсоновскую астрофизическую обсерваторию в южном дворе Смитсоновского замка США (на Национальной аллее ) 1 марта 1890 года. Первоначальной основной целью Астрофизической обсерватории было «зафиксировать количество и характер солнечного тепла». [3] Чарльз Грили Эббот был назначен первым директором SAO, а обсерватория использовала солнечные телескопы для ежедневных измерений интенсивности Солнца в различных областях оптического электромагнитного спектра . При этом обсерватория позволила Эбботу внести важные уточнения в солнечную постоянную , а также по счастливой случайности обнаружить солнечную изменчивость . Вполне вероятно, что ранняя история SAO как солнечной обсерватории послужила частью вдохновения для логотипа Смитсоновского института в виде солнечных лучей, разработанного в 1965 году Кримильдой Понтес . [4]
В 1955 году научная штаб-квартира SAO переехала из Вашингтона, округ Колумбия, в Кембридж, штат Массачусетс , и стала филиалом Обсерватории Гарвардского колледжа (HCO). [3] Новым директором SAO был назначен Фред Лоуренс Уиппл , тогдашний председатель факультета астрономии Гарварда. Таким образом, отношения сотрудничества между SAO и HCO возникли на 18 лет раньше официального создания CfA. Переезд SAO в кампус Гарварда также привел к быстрому расширению его исследовательской программы. После запуска «Спутника» (первого в мире искусственного спутника) в 1957 году САО приняло национальный вызов. [5] создать всемирную сеть спутникового слежения в сотрудничестве с ВВС США в рамках проекта Space Track .
С созданием НАСА в следующем году и на протяжении всей космической гонки SAO возглавляла основные усилия по развитию орбитальных обсерваторий и больших наземных телескопов , лабораторной и теоретической астрофизики , а также применению компьютеров для решения астрофизических проблем.
История обсерватории Гарвардского колледжа (HCO)
[ редактировать ]Частично в ответ на возобновление общественного интереса к астрономии после возвращения кометы Галлея в 1835 году , обсерватория Гарвардского колледжа была основана в 1839 году, когда Гарвардская корпорация назначила Уильяма Крэнча Бонда «астрономическим наблюдателем университета». [6] Первые четыре года работы обсерватория располагалась [7] в доме Даны-Палмера (где также проживал Бонд) недалеко от Гарвард-Ярда и состоял из немногим более трех небольших телескопов и астрономических часов. [6] В своей книге 1840 года, излагающей историю колледжа, тогдашний президент Гарварда Джозайя Куинси III отметил, что «требуется телескоп-рефлектор, установленный на экваторе». [6] Этот телескоп, 15-дюймовый «Большой рефрактор», открылся семь лет спустя (в 1847 году) на вершине холма Обсерватории в Кембридже (где он существует до сих пор, размещаясь в самом старом комплексе зданий CfA). Телескоп был самым большим в Соединенных Штатах с 1847 по 1867 год. Уильям Бонд и фотограф-первопроходец Адамс Уиппл использовали Большой рефрактор для создания первых четких дагерротипов Луны Джон (за что получили награду на Большой выставке 1851 года в Лондоне). Бонд и его сын Джордж Филлипс Бонд (второй директор HCO) использовали его для открытия 8-го спутника Сатурна, Гипериона (который также был независимо открыт Уильямом Ласселлом ).
Под руководством Эдварда Чарльза Пикеринга с 1877 по 1919 год обсерватория стала крупнейшим в мире производителем звездных спектров и звездных величин, основала наблюдательную станцию в Перу , [8] и применил методы массового производства для анализа данных . Именно в это время HCO стал местом проведения ряда крупных открытий в истории астрономии » обсерватории , благодаря так называемым « компьютерам (женщины, нанятые Пикерингом в качестве квалифицированных рабочих для обработки астрономических данных). В число этих «компьютеров» входили Уильямина Флеминг , Энни Джамп Кэннон , Генриетта Суон Ливитт , Флоренс Кушман и Антония Мори , все они сегодня широко признаны как крупные фигуры в истории науки . [9] Генриетта Суон Ливитт , например, открыла так называемое соотношение период-светимость для классической цефеиды переменных звезд . [10] создание первой крупной « стандартной свечи », с помощью которой можно было измерять расстояния до галактик . Это открытие , которое теперь называется « законом Ливитта », считается одним из самых фундаментальных и важных в истории астрономии ; такие астрономы, как Эдвин Хаббл , например, позже использовали закон Ливитта, чтобы установить, что Вселенная расширяется , что является основным доказательством модели Большого взрыва .
После выхода Пикеринга на пенсию в 1921 году руководство HCO перешло к Харлоу Шепли (крупному участнику так называемых « Великих дебатов » 1920 года). Эта эпоха обсерватории прославилась благодаря работе Сесилии Пейн-Гапошкин , которая стала первой женщиной, получившей степень доктора астрономии в Рэдклифф-колледже (в нескольких минутах ходьбы от обсерватории). В диссертации Пейна-Гапочкина 1925 года предполагалось, что звезды состоят в основном из водорода и гелия — идея, которая в то время считалась нелепой. [11] В период между пребыванием Шепли и созданием CfA обсерваторией руководили Дональд Х. Мензель , а затем Лео Голдберг , оба из которых поддерживали широко признанные программы в области солнечной и звездной астрофизики. Мензель сыграл важную роль в поощрении Смитсоновской астрофизической обсерватории переехать в Кембридж и более тесно сотрудничать с HCO.
Совместная история Центра астрофизики (CfA)
[ редактировать ]Совместная основа того, что в конечном итоге привело к созданию Центра астрофизики, началась с переезда SAO в Кембридж в 1955 году. Фред Уиппл , который уже был председателем факультета астрономии Гарварда (с 1931 года находился в составе HCO). [12] ), был назначен новым директором SAO в начале новой эры; раннее испытание модели единого руководства в HCO и SAO. В последующие 18 лет две независимые организации будут еще теснее сливаться друг с другом, эффективно (но неформально) действуя как один крупный исследовательский центр.
Эти совместные отношения были официально оформлены как новый Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики 1 июля 1973 года. Джордж Б. Филд , тогда связанный с Беркли , был назначен его первым директором. В том же году был создан новый астрономический журнал CfA Preprint Series , а прибор CfA/SAO, летавший на борту Skylab, обнаружил корональные дыры на Солнце. [13] Основание CfA также совпало с рождением рентгеновской астрономии как новой крупной области, в которой в первые годы ее существования доминировали ученые CfA. Риккардо Джаккони , считающийся «отцом рентгеновской астрономии», основал в новом CfA Отдел астрофизики высоких энергий, переведя в 1973 году большую часть своей исследовательской группы (тогда работавшей в American Sciences and Engineering ) в SAO. Эта группа позже перешла в SAO. он запустил обсерваторию Эйнштейна (первый рентгеновский телескоп с визуализацией ) в 1976 году и, в конечном итоге, возглавил предложения и разработку того, что впоследствии стало рентгеновской обсерваторией Чандра . «Чандра», вторая из Великих обсерваторий НАСА и до сих пор самый мощный рентгеновский телескоп в истории, сегодня продолжает работу в составе рентгеновского центра «Чандра» CfA. Позже Джаккони получил Нобелевскую премию по физике 2002 года за фундаментальную работу в области рентгеновской астрономии.
Вскоре после запуска обсерватории Эйнштейна из CfA Стивен Вайнберг получил Нобелевскую премию по физике 1979 года за свою работу по электрослабому объединению . В следующем десятилетии началось знаменательное исследование CfA Redshift Survey (первая попытка составить карту крупномасштабной структуры Вселенной ), а также был выпущен «Полевой отчет», весьма влиятельное десятилетнее исследование астрономии и астрофизики под председательством уходящий директор CfA Джордж Филд . В 1982 году его сменит Ирвин Шапиро , который во время своего пребывания на посту директора (с 1982 по 2004 год) курировал расширение наблюдательных объектов CfA по всему миру, включая недавно названную обсерваторию Фреда Лоуренса Уиппла , инфракрасный телескоп (IRT) на борту Космический шаттл , 6,5-метровый многозеркальный телескоп (ММТ), спутник SOHO и запуск « Чандры » в 1999 году. Открытия под руководством CfA за этот период включают канонические работы над сверхновой 1987A , « Великой стеной CfA2 » (на тот момент крупнейшей известная когерентная структура Вселенной), лучшее на данный момент доказательство существования сверхмассивные черные дыры и первое убедительное свидетельство существования внесолнечной планеты . [14]
В 1980-х годах CfA также сыграл особую роль в истории информатики и Интернета: в 1986 году SAO приступила к разработке SAOImage, одного из первых в мире приложений на базе X11 , ставших общедоступными (его преемник DS9 остается наиболее распространенным использовал программу просмотра астрономических изображений FITS по всему миру). В это время ученые и разработчики программного обеспечения CfA также начали работу над тем, что впоследствии стало Системой астрофизических данных (ADS), одной из первых в мире онлайн-баз данных исследовательских работ . [2] К 1993 году ADS выполняла первые рутинные трансатлантические запросы между базами данных, что сегодня является основополагающим аспектом Интернета. [2]
ЦФА сегодня
[ редактировать ]Исследования в CfA
[ редактировать ]Чарльз Алкок , известный рядом крупных работ, связанных с массивными компактными объектами-гало , был назначен третьим директором CfA в 2004 году. Сегодня Алкок курирует один из крупнейших и наиболее продуктивных астрономических институтов в мире, [1] с более чем 850 сотрудниками и годовым бюджетом, превышающим 100 миллионов долларов. На факультете астрономии Гарварда, расположенном в составе CfA, постоянно работают около 60 аспирантов , более 100 постдокторантов и примерно 25 по специальностям астрономии и астрофизики студентов Гарвардского колледжа . Тем временем в SAO действует долгосрочная и высоко оцененная программа летней стажировки REU, а также приезжает множество аспирантов. По оценкам CfA, примерно 10% профессионального сообщества астрофизиков в Соединенных Штатах провели там хотя бы часть своей карьеры или образования. [16]
CfA является либо ведущим, либо основным партнером в работе обсерватории Фреда Лоуренса Уиппла , Субмиллиметровой решетки , обсерватории MMT , Южнополярного телескопа , VERITAS и ряда других небольших наземных телескопов . Стратегический план CfA на 2019–2024 годы включает строительство Гигантского Магелланова телескопа в качестве ведущего приоритета центра.
Наряду с рентгеновской обсерваторией «Чандра» , CfA играет центральную роль в ряде космических наблюдательных объектов , включая недавно запущенный солнечный зонд «Паркер» , космический телескоп «Кеплер» , Обсерваторию солнечной динамики (SDO) и «Хиноде» . CfA через Смитсоновскую астрофизическую обсерваторию недавно сыграл важную роль в рентгеновской обсерватории Lynx , финансируемом НАСА исследовании концепции большой миссии, заказанном в рамках Десятилетнего исследования астрономии и астрофизики 2020 года («Astro2020»). В случае запуска Lynx станет самой мощной рентгеновской обсерваторией, созданной на сегодняшний день, что позволит на порядок увеличить возможности по сравнению с Chandra.
SAO является одним из 13 заинтересованных институтов Совета Event Horizon Telescope , а в CfA находится Центр управления массивами. В 2019 году проект показал первое прямое изображение черной дыры. [17] Этот результат широко рассматривается как триумф не только наблюдательной астрономии , но и ее пересечения с теоретической астрофизикой . Объединение наблюдательных и теоретических областей астрофизики было основным направлением деятельности CfA с момента его основания. [13]
В 2018 году CfA провел ребрендинг , изменив свое официальное название на «Центр астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт», чтобы отразить свой уникальный статус совместного сотрудничества Гарвардского университета и Смитсоновского института . Сегодня CfA получает примерно 70% своего финансирования от НАСА , 22% — от федеральных фондов Смитсоновского института и 4% — от Национального научного фонда . Остальные 4% поступают от спонсоров, в том числе от Министерства энергетики США , Фонда Анненберга , а также от других подарков и пожертвований. [16]
Организационная структура
[ редактировать ]Исследования в CfA организованы в шесть подразделений и семь исследовательских центров:
Научные подразделения CfA
[ редактировать ]- Атомная и молекулярная физика (AMP)
- Астрофизика высоких энергий (HEA)
- Оптическая и инфракрасная астрономия (OIR)
- Радио и геоастрономия (РГ)
- Солнечные, звездные и планетарные науки (SSP)
- Теоретическая астрофизика (ТА)
Центры, размещенные в CfA
[ редактировать ]- Рентгеновский центр «Чандра» (CXC), научный операционный центр НАСА « Чандра». рентгеновской обсерватории
- Институт теории и вычислений (ITC)
- Институт теоретической атомной, молекулярной и оптической физики (ИТАМП)
- Центр параллельных астрофизических вычислений (CPAC)
- Центр малых планет (MPC)
- Центр обработки данных телескопа (TDC)
- Центр обработки данных радиотелескопа (RTDC)
- Группа солнечного и звездного рентгеновского излучения (SSXG)
В CfA также расположены факультет астрономии Гарвардского университета, крупные центральные инженерные и вычислительные центры, отдел научного образования, библиотека Джона Г. Вольбаха, крупнейшая в мире база данных статей по астрономии и физике (ADS) и крупнейшая в мире коллекция. астрономических фотопластинок.
Обсерватории работали при участии CfA
[ редактировать ]Наземные обсерватории
[ редактировать ]- Обсерватория Фреда Лоуренса Уиппла
- Магеллановы телескопы
- Обсерватория ММТ
- Телескоп горизонта событий
- Телескоп Южного полюса
- Субмиллиметровая матрица
- 1,2-метровый телескоп миллиметрового диапазона волн
- Очень энергичная система телескопов радиационной визуализации (VERITAS)
Космические обсерватории и зонды
[ редактировать ]- Рентгеновская обсерватория Чандра
- Транзитный спутник исследования экзопланет (TESS)
- Солнечный зонд Паркер
- Хиноде
- Кеплер
- Обсерватория солнечной динамики (SDO)
- Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO)
- Космический телескоп Спитцер
Планируемые будущие обсерватории
[ редактировать ]- Рысь Рентгеновская обсерватория
- Гигантский Магелланов телескоп
- Мерчисон Уайдфилд Массив
- Массив квадратных километров
- Пан-СТАРРС
- Обсерватория Веры К. Рубин (ранее называвшаяся Большим синоптическим обзорным телескопом)
См. также
[ редактировать ]- Клара Соуза-Сильва , научный сотрудник
- Список астрономических обсерваторий
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (CfA)» . www.natureindex.com . Проверено 26 апреля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с Курц, Майкл Дж.; Эйххорн, Гюнтер; Аккомацци, Альберто; Грант, Кэролайн С.; Мюррей, Стивен С.; Уотсон, Джойс М. (1 апреля 2000 г.). «Система астрофизических данных НАСА: обзор» . Серия дополнений по астрономии и астрофизике . 143 (1): 41–59. arXiv : astro-ph/0002104 . Бибкод : 2000A&AS..143...41K . дои : 10.1051/aas:2000170 . ISSN 0365-0138 .
- ^ Jump up to: а б ДеВоркин, Дэвид Х. (2018). Империя Фреда Уиппла: Смитсоновская астрофизическая обсерватория, 1955–1973 гг . Научная пресса Смитсоновского института.
- ^ Анонимно (24 марта 2020 г.). «Кримильда Понтес: оригинальный создатель Смитсоновского института солнечных лучей» . Архив Смитсоновского института . Проверено 29 апреля 2020 г.
- ^ Спиллер, Джеймс (2015). «Принимая вызов Спутника». В Спиллер, Джеймс (ред.). Границы американского века . Исследования Пэлгрейва в истории науки и техники. Пэлгрейв Макмиллан США. стр. 21–64. дои : 10.1057/9781137507877_2 . ISBN 978-1-137-50787-7 .
{{cite book}}
:|work=
игнорируется ( помогите ) - ^ Jump up to: а б с Милхэм, Уиллис И. (1937). «1937ПА.....45..523М Страница 523». Популярная астрономия . 45 : 523. Бибкод : 1937PA.....45..523M .
- ^ «Дом Даны-Палмер | Новости | Гарвардский малиновый» . www.thecrimson.com . Проверено 29 апреля 2020 г.
- ^ Научно-популярный ежемесячник . Библиотека MBLWHOI. Нью-Йорк, научно-популярный паб. Ко и др. 1903–1904 гг.
{{cite book}}
: CS1 maint: другие ( ссылка ) - ^ Собель, Дава (2016). Стеклянная вселенная: как дамы из Гарвардской обсерватории измеряли звезды . Нью-Йорк. ISBN 978-0-670-01695-2 . OCLC 952469237 .
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Ливитт, Генриетта С.; Пикеринг, Эдвард К. (март 1912 г.). «Периоды 25 переменных звезд в Малом Магеллановом Облаке». ХарСи . 173 : 1–3. Бибкод : 1912HarCi.173....1L .
- ^ Пейн-Гапошкин, Сесилия, 1900–1979. (1996). Сесилия Пейн-Гапошкин: автобиография и другие воспоминания . Харамунданис, Кэтрин, 1937– (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-48251-8 . ОСЛК 33281965 .
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ «История» . astronomy.fas.harvard.edu . Проверено 30 апреля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б «Основные результаты исследований CfA за первую четверть века» . www.cfa.harvard.edu/ . 5 февраля 2013 года . Проверено 30 апреля 2020 г.
- ^ Лэтэм, Дэвид В.; Мазе, Цеви; Стефаник, Роберт П.; Мэр Мишель; Бурки, Гилберт (май 1989 г.). «Невидимый спутник HD114762: вероятный коричневый карлик» . Природа . 339 (6219): 38–40. Бибкод : 1989Natur.339...38L . дои : 10.1038/339038a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4324036 .
- ^ «CfA играет центральную роль в получении знаменательного изображения черной дыры» . www.cfa.harvard.edu/ . 9 апреля 2019 года . Проверено 27 апреля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б «www.cfa.harvard.edu/» . www.cfa.harvard.edu/ . Проверено 30 апреля 2020 г.
- ^ Акияма, Кадзунори; Альберди, Антхон; Алеф, Уолтер; Асада, Кейичи; Азулай, Ребекка; Бачко, Анн-Катрин; Болл, Дэвид; Балокович, Мислав; Барретт, Джон; Бинтли, Дэн; Блэкберн, Линди (10 апреля 2019 г.). «Первые результаты телескопа горизонта событий M87. I. Тень сверхмассивной черной дыры» . Астрофизический журнал . 875 (1): Л1. arXiv : 1906.11238 . Бибкод : 2019ApJ...875L...1E . дои : 10.3847/2041-8213/ab0ec7 . ISSN 2041-8213 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Гарвардско-Смитсоновский центр астрофизики
- Астрономические обсерватории в Массачусетсе
- Астрономические институты и кафедры
- Научно-исследовательские институты астрофизики
- Исследовательские институты Гарвардского университета
- Исследовательские программы Смитсоновского института
- Исследовательские институты в Массачусетсе
- Научно-исследовательские институты, основанные в 1973 году.
- 1973 заведения в Массачусетсе
- Здания Гарвардского университета