เครดิตรูปภาพ: NASA
Sarah Horst วิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่สำคัญที่ Caltech ช่วยให้นักดาราศาสตร์ติดตามการก่อตัวของเมฆบนดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์เพียงสิบสี่นิ้วในลอสแองเจลิส นักวิจัยต้องการวิธีติดตามไททันคืนแล้วคืนเล่าเป็นเวลาหลายเดือน แต่ไม่มีหอสังเกตการณ์ขนาดใหญ่ที่สามารถให้เวลากับการสำรวจอย่างละเอียดได้ Horst ได้จัดตั้งกล้องโทรทรรศน์สอนเก่าขึ้นเพื่อติดตามความเข้มของแสงที่มาจากไททัน เมื่อใดก็ตามที่มีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นเพื่อนร่วมงานของเธอจะติดต่อ Keck เพื่อดูภาพถ่ายโดยละเอียด
พบกับ Sarah Horst นักเลง วิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่สำคัญผู้อาวุโสที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียใช้เวลาหกเดือนในการสำรวจกล้องโทรทรรศน์เก่า ๆ งานวิจัยนี้นำไปสู่การวิจัยขั้นสูงเกี่ยวกับ Moon Titan ของดาวเสาร์และนำไปสู่การระดมทุนสำหรับกล้องโทรทรรศน์ใหม่ที่หอดูดาว Palomar ของ Caltech
Horst, 21, กำลังมองหางานนอกเวลาในช่วงฤดูร้อนปีที่สองของเธอและได้รับการว่าจ้างจาก Mike Brown, รองศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ แอนโทนินบูเชซ์นักเรียนสีน้ำตาลและบัณฑิตศึกษารู้ว่ามีหลักฐานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับ“ สภาพอากาศ” บนไททันในรูปของเมฆ แต่หลักฐานนั้นเข้าใจยาก “ ใครบางคนจะมองในอีกหนึ่งปีและคิดว่าพวกเขาเห็นเมฆแล้วมองไปที่ปีหน้าและไม่เห็นเมฆ” บราวน์อธิบาย “ สิ่งที่เราเป็นหลังจากนั้นคือวิธีดูไททันคืนแล้วคืนเล่า”
แน่นอนว่าปัญหาคือกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่อย่าง Keck นั้นยุ่งอย่างไม่น่าเชื่อซึ่งนักดาราศาสตร์จากทั่วโลกจองไว้โดยใช้เวลาอันมีค่าสำหรับการวิจัยของพวกเขาเอง ดังนั้น Brown และ Bouchez รู้ว่าการได้รับเวลาจำนวนมากสำหรับโครงการเดียวเช่นนี้จะไม่เกิดขึ้น
วิธีแก้ปัญหา: ใช้กล้องโทรทรรศน์สอนเก่า - กล้องโทรทรรศน์ Celestron ขนาด 14 นิ้วที่อยู่ด้านบนของ Robinson Lab ของ Caltech เพื่อทำวิทยาศาสตร์ล้ำสมัยที่ไม่สามารถทำได้ที่กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกในฮาวาย
แม้ว่าพลังของกล้องโทรทรรศน์โรบินสันจะอ่อนแอและมลภาวะทางแสงจากพาซาดีน่าที่แข็งแกร่งซึ่งป้องกันการถ่ายภาพเมฆที่เกิดขึ้นจริงแสงที่สะท้อนออกมาจากก้อนเมฆสามารถถ่ายภาพได้ (ยิ่งมีเมฆมากเท่าใด ทั้งหมดที่ต้องการคือคนที่สามารถมาคืนแล้วคืนละหลายภาพ
เข้าสู่ Horst คำอธิบายตัวเอง“ ระดับต่ำต้อย” หลายเดือน Horst ใช้เวลาช่วงเย็นที่โรบินสัน “ ฉันทำการตั้งค่าซึ่งเกี่ยวข้องกับวงล้อที่มีตัวกรองแสงสี่ตัว” เธออธิบาย ตัวกรองแต่ละตัวจะจับแสงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ซอฟต์แวร์เปลี่ยนฟิลเตอร์; สิ่งที่เธอต้องทำฮอร์สต์กล่าวคือต้องปรับทิศทางและโฟกัสกล้องดูดาว
ตอนนี้นักดาราศาสตร์ยุคใหม่มีความง่ายเมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ แน่นอนว่าพวกเขาทั้งคืน แต่พวกเขานั่งอยู่บนเก้าอี้ที่สะดวกสบายในห้องที่อบอุ่นกาแฟร้อนใกล้มือและทำการสำรวจผ่านหน้าจอคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับกล้องโทรทรรศน์
ไม่ใช่ Horst เธอทำแบบเดิมในความรู้สึกไม่สบาย “ หลายครั้งในเดือนธันวาคมหรือมกราคมฉันจะไปตอนดึกและมันจะหยุดนิ่ง” ฮอร์สต์ผู้ซึ่งวิ่ง 800 เมตรสำหรับทีมติดตามของคาลเทคกล่าว “ ฉันห่อตัวเองด้วยผ้าห่ม” Horst ใช้เวลาหลายชั่วโมงในความมืดเนื่องจากโดมตัวเก่าต้องมืด “ ฉันไม่สามารถแม้แต่จะศึกษา” เธอกล่าว“ แม้ว่าบางครั้งฉันก็พยายามอ่านโดยแสงของดวงจันทร์”
โปรแกรมซอฟต์แวร์ที่เขียนโดย Bouchez วางแผนความเข้มแสงจากภาพแต่ละภาพบนกราฟ เมื่อภาพโดยเฉพาะดูสดใส Bouchez ติดต่อบราวน์ ในฐานะผู้ใช้ Keck Observatory ซึ่งมีพลังมากพอที่จะถ่ายภาพเมฆจริง Brown สามารถโทรหาเพื่อนร่วมงานที่ใช้ Keck ในคืนนั้นและโน้มน้าวใจพวกเขาอย่างรวดเร็วว่ามีบางอย่างที่น่าตื่นเต้นเกิดขึ้น “ ใช้เวลาเพียงสิบนาทีในการรับภาพของไททัน” บราวน์กล่าว “ ส่วนที่ตลกต้องอธิบายให้พวกเขารู้ว่ามีเมฆเพราะเราเห็นหลักฐานในกล้องโทรทรรศน์ขนาด 14 นิ้วตรงกลางแอล. แอม”
ผลลัพธ์คือ“ การตรวจจับเมฆ Tropospheric ที่แปรผันได้โดยตรงใกล้ขั้วโลกใต้ของไททัน” ซึ่งปรากฏในวารสาร Nature วันที่ 19 ธันวาคม รวมถึงการรับทราบนี้:“ เราขอขอบคุณ S. Horst เป็นเวลาหลายคืนในการเฝ้าติดตามไททันท่ามกลางอากาศหนาวเย็น”
กระดาษช่วยให้บราวน์ได้รับเงินทุนสนับสนุนในการสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่สร้างขึ้นเองขนาด 24 นิ้วใหม่ มันจะถูกวางไว้ในอาคารของตัวเองบนยอดเขาปาโลมาร์ในบริเวณหอสังเกตการณ์ที่มีอยู่ของคาลเทค นอกจากนี้ยังมีหุ่นยนต์ Brown จะควบคุมขอบเขตจาก Pasadena ผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เขาเขียน
เขาจะใช้เพื่อสังเกตไททันและภาพอื่น ๆ เช่นดาวหางที่เคลื่อนที่เร็ว “ ดาราศาสตร์ส่วนใหญ่นั้นใหญ่” บราวน์กล่าว “ ขอบเขตขนาดใหญ่มองไปที่สิ่งที่ใหญ่โตที่ไม่เปลี่ยนแปลงเช่นกาแลคซี ฉันชอบดูสิ่งต่าง ๆ ที่เปลี่ยนแปลงซึ่งนำไปสู่กล้องโทรทรรศน์นี้”
สิ่งที่ทำให้โครงการนี้มีความพิเศษแตกต่างจาก Brown คือขอบเขตของ Robinson “ ซาร่าห์สามารถทำบางสิ่งกับกล้องดูดาวตัวเล็ก ๆ ในพาซาดีน่าที่ไม่มีใครในโลกสามารถมองเห็นได้จากกล้องมืออาชีพที่ใหญ่กว่าของพวกเขาบนยอดเขาสูงและมืดที่สามารถทำได้ "เขากล่าว “ บางครั้งความคิดและความดื้อรั้นดีกว่ากล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในเมือง”
สำหรับฮอร์สต์ในขณะที่งานไม่ได้ท้าทายสติปัญญา -“ ลิงที่ผ่านการฝึกฝนแล้วสามารถทำได้” เธอกล่าวพร้อมกับหัวเราะ - มันเป็นเช่นนั้น” เป็นโครงการที่เจ๋ง ทุกอย่างที่นี่เป็นทั้งทฤษฎีและน่าเบื่อและห้องเรียนก็หันไปทางทิศตะวันออก ด้วยวิธีนี้มันจึงเป็นประสบการณ์ที่ดีและทำให้ฉันนึกถึงวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงเกี่ยวกับ”
แหล่งที่มาดั้งเดิม: Caltech News Release
