Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Правильное название статьи - Центр астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт . Здесь он отображается некорректно из-за технических ограничений .
Центр астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт
CfA Horizontal RGB.png
Центр астрофизики в Гарварде.jpg
Центр астрофизики | Штаб-квартира Гарварда и Смитсоновского института (CfA) в Кембридже, Массачусетс . Известный как «Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики» с момента своего основания в 1973 году, CfA переименовал свое нынешнее название в 2018 году.
СокращениеCfA
Учредил1973
ЦельИсследования в области астрономии , астрофизики , наук о Земле и космосе
Главное управление60 Garden Street, Кембридж, Массачусетс , США
ДиректорЧарльз Р. Олкок
Персонал 850+
Веб-сайтwww .cfa .harvard .edu
Ранее называлсяГарвард-Смитсоновский центр астрофизики

Центр астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт (CfA) - это исследовательский институт астрофизики, которым совместно управляют обсерватория Гарвардского колледжа и Смитсоновская астрофизическая обсерватория . Основанная в 1973 году и штаб-квартира которой находится в Кембридже, штат Массачусетс , CfA ведет обширную программу исследований в области астрономии , астрофизики , наук о Земле и космосе , а также естественнонаучного образования . CfA либо возглавляет, либо участвует в разработке и проведении более пятнадцати наземных и космических астрономических исследований.обсерваторий по всему электромагнитному спектру , в том числе предстоящего Giant Magellan Telescope (GMT) и Чандра , один из НАСА «s Great обсерваторий .

CfA, в котором работает более 850 ученых, инженеров и вспомогательный персонал, является одним из крупнейших астрономических исследовательских институтов в мире. [1] Среди его проектов - лауреаты Нобелевской премии в области космологии и астрофизики высоких энергий , открытие многих экзопланет и первое изображение черной дыры . CfA также играет важную роль в мировом сообществе астрофизиков : например, система астрофизических данных (ADS) CfA была повсеместно принята [2] в качестве всемирной онлайн-базы данных.статей по астрономии и физике. Известный на протяжении большей части своей истории как «Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики», CfA в 2018 году переименовал свое нынешнее название, чтобы отразить свой уникальный статус как результат совместного сотрудничества Гарвардского университета и Смитсоновского института . Нынешний директор ЦЖК (с 2004 года) является Чарльз Р. Alcock , [3] , который успешно Ирвин И. Шапиро (директор с 1982 по 2004 год) и Джордж Б. Полевой (директор с 1973 по 1982).

История CfA [ править ]

Центр астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт формально не является независимой юридической организацией, а скорее институциональным субъектом, действующим 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 размещенных в одном комплексе здания в кампусе Гарварда вКембридж, Массачусетс . Таким образом, история CfA - это также история двух полностью независимых организаций, входящих в его состав. Имея общий срок службы более 300 лет, HCO и SAO стали хозяевами основных вех в астрономической истории, которые предшествовали основанию CfA. Они кратко излагаются ниже.

История Смитсоновской астрофизической обсерватории (САО) [ править ]

Основная статья: Смитсоновская астрофизическая обсерватория
Smithsonian Astrophysical Observatory (САО) на Южном дворе замка Smithsonian в Вашингтоне, округ Колумбия , в 1909. В 1973 году САО переехал в Кембридж, штат Массачусетс , и унифицирована с колледжа обсерватории Гарвардского университета , чтобы сформировать Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

Сэмюэл Пирпонт Лэнгли , третий секретарь Смитсоновского института , основал Смитсоновскую астрофизическую обсерваторию на южном дворе Смитсоновского замка (на Национальной аллее США ) 1 марта 1890 года . Первоначальной основной целью Астрофизической обсерватории было « записать количество и характер солнечного тепла [4] ». Чарльз Грили Эббот был назначен первым директором SAO, и 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 случайно обнаружить солнечную изменчивость . Вероятно, что ранняя история SAO как солнечной обсерватории была частью вдохновения для логотипа Смитсоновского института «солнечные лучи» , разработанного в 1965 году Кримильдой Понтес . [5]

В 1955 году научный штаб SAO переехал из Вашингтона, округ Колумбия, в Кембридж, штат Массачусетс, чтобы присоединиться к обсерватории Гарвардского колледжа (HCO). [4] Фред Лоуренс Уиппл , тогдашний председатель астрономического факультета Гарварда, был назначен новым директором SAO. 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 Земли) в 1957 году САО приняла национальный вызов [6] по созданию всемирной сети слежения за спутниками, сотрудничая сВВС США в проекте 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 астрофизике , а также применению компьютеров для решения астрофизических задач.

История обсерватории Гарвардского колледжа (HCO) [ править ]

Основная статья: Обсерватория Гарвардского колледжа
Колледж обсерватории Гарвардского университета , около 1899. Гарвардской площади и города Бостон в далеком фоне. Большинство куполов телескопов на переднем плане больше не стоят, но самый большой купол в правом верхнем углу фотографии, в котором находится «Великий рефрактор» 1847 года, все еще остается. До 1867 года «Великий рефрактор» был самым большим телескопом в Соединенных Штатах. Это был первый телескоп, сделавший фотографическое изображение Луны .
В обсерватории Гарвардского колледжа «Компьютеры» , стоящих перед зданием C в обсерватории Гарвардского колледжа , 13 мая 1913 года Центр астрофизики существует в этом же месте сегодня. Задний ряд ( слева направо ): Маргарет Харвуд (крайняя слева), Молли О'Рейли, Эдвард С. Пикеринг , Эдит Гилл, Энни Джамп Кэннон , Эвелин Лиланд (позади Кэннона), Флоренс Кушман , Мэрион Уайт (позади Кашмана), Грейс Брукс. В первом ряду : Арвилл Уокер, неизвестный (возможно, Джоанна Маки), Альта Карпентер, Мэйбл Гилл, Ида Вудс .

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 Кранча Бонда « астрономическим наблюдателем в университете» . [7] Первые четыре года работы обсерватория располагалась [8] в доме Дана-Палмера (где также проживал Бонд) недалеко от Гарвардского двора и состояла из немногим более трех небольших телескопов и астрономических часов. [7] В своей книге 1840 года, рассказывающей историю колледжа, тогдашний президент ГарвардаДжозия Куинси III отметил, что «... требуется телескоп-рефлектор, установленный на экваториальном уровне ...» [7] . Этот телескоп, 15-дюймовый « Великий рефрактор », был открыт семь лет спустя (в 1847 году) на вершине холма Обсерватория в Кембридже (где он существует до сих пор, размещенный в самом старом из комплекса зданий CfA). Телескоп не был наибольшим в Соединенных Штатах с 1847 до 1867. Уильяма Бонда и пионер фотограф Джон Адамс Уиппл использовал Великий рефрактор , чтобы произвести первые четкие дагерротипы о Луне (выигрышных им награду в 1851 Большой выставкеВ Лондоне). Бонд и его сын Джордж Филлипс Бонд (второй директор HCO) использовали его для открытия 8-го спутника Сатурна, Гипериона (который был также независимо открыт Уильямом Ласселом ).

Под директорства Эдвард Чарльз Пикеринг с 1877 по 1919 год , обсерватория стала крупнейшим в мире производителем звездных спектров и величин, установлено наблюдающей станции в Перу , [9] и прикладные методы массового производства к анализу данных . Именно в это время HCO стал местом проведения ряда крупных открытий в истории астрономии , основанных на так называемых « компьютерах » обсерватории (женщины, нанятые Пикерингом в качестве квалифицированных рабочих для обработки астрономических данных). Эти «компьютеры» включали Вильямину Флеминг , Энни Джамп Кэннон , Генриетту Свон Ливитт ,Флоренс Кушман и Антония Мори - все они сегодня широко признаны как важные фигуры в истории науки . [10] Генриетта Суон Ливитт , например, открыл так называемый период-светимость для переменных классической цефеиды звезд , [11] создание первого крупного « стандартной свечой » , с которой для измерения расстояния до галактик . Открытие, которое теперь называется « законом Ливитта », считается одним из самых фундаментальных и важных в истории астрономии ; астрономы, такие как Эдвин Хаббл, например, позже будет использовать 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 (главному участнику так называемых « Великих дебатов » 1920 года). Эта эпоха обсерватории была прославлена ​​работой Сесилии Пейн-Гапошкин , которая стала первой женщиной, получившей степень доктора философии. получил степень по астрономии в Рэдклиффском колледже (в нескольких минутах ходьбы от обсерватории). В тезисе Пейна-Гапочкина 1925 года было высказано предположение, что звезды состоят в основном из водорода и гелия , что в то время казалось нелепым. [12] Между сроком пребывания Шепли и формированием CfA обсерваторией руководил Дональд Х. Мензель.а затем Лео Голдберг , оба из которых поддерживали широко известные 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 как Центр астрофизики (CfA) [ править ]

Основание сотрудничества для того, что в конечном итоге привело к созданию Центра астрофизики, началось с переезда SAO в Кембридж в 1955 году. Фред Уиппл , который уже возглавлял Гарвардский астрономический факультет (с 1931 года размещался в HCO [13] ), был назван новым SAO. директор в начале этой новой эры; ранняя проверка модели единого руководства в HCO и SAO. В следующие 18 лет две независимые организации станут еще ближе друг к другу и будут эффективно (но неофициально) работать как один большой исследовательский центр.

Это совместное сотрудничество было официально оформлено как новый Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики 1 июля 1973 года. Джордж Б. Филд , тогда работавший в Беркли , был назначен его первым директором. В том же году был создан новый астрономический журнал «Серия препринтов CfA», а прибор CfA / SAO, летающий на борту Skylab, обнаружил корональные дыры на Солнце. [14] Основание CfA также совпало с рождением рентгеновской астрономии как новой, важной области, в которой в первые годы в основном доминировали ученые CfA. Риккардо Джаккони , которого считают «отцом рентгеновской астрономии», основалОтделение астрофизики высоких энергий в новом CfA, переведя большую часть его исследовательской группы (тогда из American Sciences and Engineering ) в SAO в 1973 году. Эта группа позже запустит обсерваторию Эйнштейна (первый рентгеновский телескоп ) в 1976 году. , и в конечном итоге возглавить предложения и развитие того, что станет рентгеновской обсерваторией Чандра . Чандра , вторая из великих обсерваторий НАСА и по-прежнему самый мощный рентгеновский телескоп в истории, продолжает работать сегодня как часть рентгеновского центра CfA Chandra . Позже Джаккони получил Нобелевскую премию по физике 2002 года. за его фундаментальную работу в области рентгеновской астрономии.

Вскоре после открытия обсерватории Эйнштейна Стивен Вайнберг из CfA получил Нобелевскую премию по физике 1979 года за свою работу по электрослабому объединению . В следующем десятилетии началось знаковое исследование CfA Redshift Survey (первая попытка нанести на карту крупномасштабную структуру Вселенной ), а также был выпущен « Полевой отчет », очень влиятельный декадный обзор астрономии и астрофизики под председательством уходящий директор CfA Джордж Филд . Его заменит в 1982 году Ирвин Шапиро., который во время своего пребывания на посту директора (с 1982 по 2004 год) курировал расширение объектов наблюдений CfA по всему миру, включая недавно названную обсерваторию Фреда Лоуренса Уиппла , инфракрасный телескоп (IRT) на борту космического шаттла , 6,5-метровую многопрозрачную Телескоп (MMT), спутник SOHO и запуск Chandra в 1999 году. Открытия, сделанные под руководством CfA в этот период, включают канонические работы по сверхновой 1987A , " Великой стене CfA2 " (тогда самая большая из известных когерентных структур во Вселенной), лучшее пока что свидетельство сверхмассивных черных дыр и первое убедительное свидетельстводля внесолнечной планеты . [15]

В 1990-х годах CfA также невольно сыграла важную роль в истории информатики и Интернета : в 1990 году SAO разработала SAOImage , одно из первых в мире общедоступных приложений на основе X11 (его преемник, DS9 , остается наиболее широко доступным. использовала астрономическую программу просмотра изображений FITS по всему миру). В это время ученые CfA также начали работу над тем, что впоследствии станет 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]

CfA сегодня [ править ]

Первое изображение фотонного кольца из более черной дыры ( М87 * ), захвачено Horizon Telescope событий . CfA играет центральную роль в проекте. [16]

Исследования в CfA [ править ]

Чарльз Олкок , известный рядом крупных работ, связанных с массивными компактными гало-объектами , был назначен третьим директором CfA в 2004 году. Сегодня Олкок за границей является одним из крупнейших и наиболее продуктивных астрономических институтов в мире [1] с более чем 850 сотрудников и годовой бюджет более 100 миллионов долларов США . На кафедре астрономии Гарварда , входящей в состав CfA, постоянно работают около 60 докторов наук. студентов , более 100 докторантов и примерно 25 студентов, обучающихся по астрономии и астрофизике из Гарвардского колледжа . В то же время SAO проводит давнюю и высоко оцененнуюПрограмма летних стажировок REU, а также множество приглашенных аспирантов. По оценкам CfA, примерно 10% профессионального сообщества астрофизиков в Соединенных Штатах провели там по крайней мере часть своей карьеры или образования. [17]

CfA является либо ведущим, либо основным партнером в работе обсерватории Фреда Лоуренса Уиппла , Субмиллиметрового массива , обсерватории MMT , телескопа Южного полюса , VERITAS и ряда других небольших наземных телескопов . Стратегический план CfA на 2019-2024 годы включает строительство Гигантского Магелланова телескопа в качестве приоритетной задачи Центра.

Наряду с Чандром , КФ играет центральную роль в ряде космических наблюдений объектов , в том числе недавно запущенная Parker Solar Probe , Кеплер космического телескопа , в Солнечной Dynamics Observatory (SDO) , и HINODE . CfA через Смитсоновскую астрофизическую обсерваторию недавно сыграл важную роль в рентгеновской обсерватории Lynx , финансируемом НАСА исследовании концепции большой миссии, заказанном в рамках Десятилетнего обзора по астрономии и астрофизике 2020 года («Astro2020»). В случае запуска Lynx будет самым мощнымРентгеновская обсерватория построена на сегодняшний день, что позволило на порядок увеличить возможности по сравнению с Чандрой .

SAO является одним из 13 институтов заинтересованных сторон для Совета по телескопам Event Horizon , а CfA размещает свой Центр операций с массивами. В 2019 году в рамках проекта было обнаружено первое прямое изображение черной дыры . [18] Результат широко считается триумфом не только наблюдательной астрономии , но и ее пересечения с теоретической астрофизикой . Объединение наблюдательных и теоретических разделов астрофизики было основным направлением деятельности CfA с момента его основания. [14]

В 2018 году CfA провела ребрендинг , изменив свое официальное название на «Центр астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт», чтобы отразить его уникальный статус как результат совместного сотрудничества Гарвардского университета и Смитсоновского института . Сегодня CfA получает примерно 70% своего финансирования от НАСА , 22% из федеральных фондов Смитсоновского института и 4% от Национального научного фонда . Остальные 4% поступают от спонсоров, включая Министерство энергетики США , Фонд Анненберга , а также другие дары и пожертвования. [17]

Организационная структура [ править ]

Исследования в CfA разделены на шесть отделов и семь исследовательских центров:

Научные подразделения в CfA [ править ]

  • 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 [ править ]

  • Chandra X-Ray центр (СХС), центр науки операций для NASA «s Чандра
  • Институт теории и вычислений (ITC)
  • Институт теоретической атомной, молекулярной и оптической физики (ITAMP)
  • Центр параллельных астрофизических вычислений (CPAC)
  • Центр малых планет (MPC)
  • Центр данных телескопа (TDC)
  • Центр данных радиотелескопа (RTDC)
  • Солнечная и звездная рентгеновская группа (SSXG)

В CfA также находятся факультет астрономии Гарвардского университета , крупные центральные инженерные и вычислительные центры, Департамент естественнонаучного образования , Библиотека Джона Г. Вольбаха , крупнейшая в мире база данных по астрономии и физике (ADS) и самая большая в мире коллекция астрономических фотопластинок .

Обсерватории, работавшие при участии CfA [ править ]

Наземные обсерватории [ править ]

  • Обсерватория Фреда Лоуренса Уиппла
  • Телескопы Magellan
  • Обсерватория ММТ
  • Телескоп горизонта событий
  • Телескоп Южного полюса
  • Субмиллиметровая матрица
  • 1,2-метровый телескоп миллиметрового диапазона
  • Система массивных телескопов для получения очень энергичных радиационных изображений (VERITAS)

Космические обсерватории и зонды [ править ]

  • Рентгеновская обсерватория Чандра
  • Транзитный спутник для исследования экзопланет (TESS)
  • Солнечный зонд Parker
  • Hinode
  • Кеплер
  • Обсерватория солнечной динамики (SDO)
  • Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO)
  • Космический телескоп Спитцера

Планируемые будущие обсерватории [ править ]

  • Рентгеновская обсерватория Lynx
  • Гигантский Магелланов телескоп
  • Мурчисон Уайдфилд Массив
  • Массив квадратных километров
  • Пан-СТАРРС
  • Обсерватория Веры К. Рубин (ранее называвшаяся Большим синоптическим обзорным телескопом)

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (CfA)" . www.natureindex.com . Проверено 26 апреля 2020 .
  2. ^ a b c Курц, Майкл Дж .; Эйххорн, Гюнтер; Аккацци, Альберто; Грант, Кэролайн С .; Мюррей, Стивен С .; Уотсон, Джойс М. (2000-04-01). "Система астрофизических данных НАСА: Обзор" . Серия дополнений к астрономии и астрофизике . 143 (1): 41–59. DOI : 10.1051 / AAS: 2000170 . ISSN 0365-0138 . 
  3. ↑ Алкок возглавит CfA: астрофизик, известный своими исследованиями «темной материи», возглавил обсерватории » . Harvard Gazette. 2004-05-20. Архивировано из оригинала на 2006-09-03 . Проверено 25 декабря 2007 .
  4. ^ a b ДеВоркин, Дэвид Х. (2018). Империя Фреда Уиппла: Смитсоновская астрофизическая обсерватория, 1955–1973 . Научная пресса Смитсоновского института.
  5. ^ Аноним (2020-03-24). «Кримилда Понтес: оригинальный дизайнер Smithsonian Sunburst» . Архивы Смитсоновского института . Проверено 29 апреля 2020 .
  6. ^ Спиллер, Джеймс (2015). «Поднимаясь к вызову спутника». В Spiller, Джеймс (ред.). Границы американского века . Границы американского века: космическое пространство, Антарктида и национализм времен холодной войны . Исследования Пэлгрейва по истории науки и техники. Palgrave Macmillan США. С. 21–64. DOI : 10.1057 / 9781137507877_2 . ISBN 978-1-137-50787-7.
  7. ^ a b c "1937PA ..... 45..523M Стр. 523". Bibcode : 1937PA ..... 45..523M . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  8. ^ "Дом Даны-Палмера | Новости | Малиновый Гарвард" . www.thecrimson.com . Проверено 29 апреля 2020 .
  9. ^ Ежемесячно научно-популярный . Библиотека MBLWHOI. [Нью-Йорк, Popular Science Pub. Co. и др.] 1903–1904 гг.CS1 maint: другие ( ссылка )
  10. ^ Собел, Дава (2016). Стеклянная вселенная: как дамы из Гарвардской обсерватории измерили звезды . Нью Йорк, Нью Йорк. ISBN 978-0-670-01695-2. OCLC  952469237 .
  11. ^ Ливитт, Генриетта S .; Пикеринг, Эдвард С. (март 1912 г.). «Периоды 25 переменных звезд в Малом Магеллановом Облаке». HarCi . 173 : 1–3. Bibcode : 1912HarCi.173 .... 1L .
  12. ^ 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. OCLC  33281965 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ «История» . Astronomy.fas.harvard.edu . Проверено 30 апреля 2020 .
  14. ^ a b «Основные моменты исследований CfA за первую четверть века» . www.cfa.harvard.edu/ . 2013-02-05 . Проверено 30 апреля 2020 .
  15. ^ Латам, Дэвид В .; Мазе, Цеви; Стефаник, Роберт П .; Мэр, Мишель; Бурки, Гилберт (май 1989 г.). «Невидимый спутник HD 114762: вероятный коричневый карлик» . Природа . 339 (6219): 38–40. DOI : 10.1038 / 339038a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4324036 .  
  16. ^ «CfA играет центральную роль в захвате изображения черной дыры» . www.cfa.harvard.edu/ . 2019-04-09 . Проверено 27 апреля 2020 .
  17. ^ a b "www.cfa.harvard.edu/" . www.cfa.harvard.edu/ . Проверено 30 апреля 2020 .
  18. ↑ Акияма, Кадзунори; Альберди, Antxon; Алеф, Вальтер; Асада, Кейчи; Азулай, Ребекка; Бачко, Анн-Катрин; Болл, Дэвид; Балокович, Мислав; Барретт, Джон; Бинтли, Дэн; Блэкберн, Линди (10.04.2019). "Результаты первого телескопа горизонта событий M87. I. Тень сверхмассивной черной дыры" . Астрофизический журнал . 875 (1): L1. DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ab0ec7 . ISSN 2041-8213 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • CfA Домашняя страница

Координаты : 42.38146 ° N 71.12837 ° W42 ° 22′53 ″ с.ш., 71 ° 07′42 ″ з.д. /  / 42.38146; -71.12837