Amatör astronomlar nasıl başarı elde edebilir?
Yazar: Wangshan Qin (Nanjing Üniversitesi, California Üniversitesi, Berkeley)
Düzenleme: yarın
Bilimsel araştırmaların giderek daha profesyonel gelişmesiyle birlikte, amatör bilim adamlarının disiplinin gelişimine önemli katkılar yapma olasılığı azalmaktadır. Ancak, ünlü biyolog Pasteur'ün dediği gibi, "fırsat hazır beyinler lehine", bugün bile, Bazı iyi eğitimli amatör bilim adamları, bilimsel araştırmanın altına hücum dalgasından "altın" elde edebilirler. . Son iki örnek, Nature ("Nature") ve "Science Advance" dergisinde kısa süre önce yayınlanan iki makale. İki makalenin yazar ekipleri arasında amatör bilim adamları var.Bu amatör bilim adamları nasıl önemli araştırma sonuçları elde ediyor ve profesyonel dergilerde ve hatta en iyi dergilerde makaleler yayınlıyor?
Çilingirler ve genç süpernova
Victor Buso, Arjantin'in üçüncü büyük şehri olan Rosario'da yaşayan bir çilingir. Buso, 20 Eylül 2016 gecesi küçük gözlemevinde 41 cm çapında bir teleskopla bir dijital kameranın performansını test etmek istedi. Teleskobu dünyadan 86 milyon ışıkyılı uzaklıkta NGC 613 adlı bir galaksiye doğrulttu ve bir seferde 40 fotoğrafla ve her fotoğraf 20 saniye süreyle pozlanarak fotoğraf çekmeye başladı. İlk başta herhangi bir sorun bulunamadı, ancak yaklaşık bir saat sonra fotoğraflarında bir süpernova belirdi.
Buso, süpernovayı gözlemledikten sonra gözlemevinde teleskopuyla bir fotoğraf çekti. Resim kaynağı: Buso
Buso, deneyime dayanarak bunun çok genç bir süpernova olduğuna inanıyor. Heyecanlı Buso, gözlemevinde teleskopuyla bir fotoğraf çekti ve arkadaşı Sebastian Otero'dan yardım istedi ve keşfi çevrimiçi olarak duyurdu.
Buso tarafından çekilmiş süpernova (resimdeki kırmızı daire içinde siyah nokta) ve galaksisinin bir fotoğrafı. Kaynak: Referans
Busonun bulguları profesyonel astronomların ilgisini uyandırdı ve kısa sürede yanıt aldı. Bir günden kısa bir süre içinde, çok sayıda araştırma grubunun teleskopları, daha sonra "SN 2016gkg" olarak adlandırılan süpernovayı gözlemlemeye başladı. O zamandan beri, teorik araştırmalar Buso'nun patlamadan 3 saat sonra bir süpernovayı fotoğrafladığını belirledi.
Böylesine erken bir süpernovayı gözlemlemek ne anlama geliyor?
Süpernovanın teorik araştırması, bir süpernovanın güçlü bir şok dalgası yaydığında ve bir süpernova yüzeyinden çıktığında güçlü bir şok üreteceğine inanmaktadır. " Şok dalgası atılım radyasyonu ", esas olarak X ışınları ve ultraviyole ışınları, ancak aynı zamanda birkaç saat süren görünür ışığı da içerir; daha sonra, şok dalgasıyla ısıtılan yüzey soğur ve birkaç gün sürebilen" soğutma radyasyonu "yayar; son olarak, radyoaktif malzeme eski bir sıcak tencerenin merkezi gibidir. Suyu kaynatabilen bir kömür bloğu gibi, tüm süpernovayı ısıtmaya devam edebilir ve bu da radyasyonun yüzlerce gün sürmesine neden olabilir.
Arcavi ve diğerleri ve Piro ve diğerleri, Buso tarafından İnternette yayınlanan bir veya iki veriyi aldılar ve bunların yukarıda bahsedilen olduğuna inandılar " Soğutma radyasyonu Ancak Arjantinli profesyonel gökbilimci Melina C. Bersten, Buso ile temasa geçti ve tüm erken verileri aldı. Verileri işledikten ve analiz ettikten sonra Bersten şunları önerdi: Bu "soğutma radyasyonu" değil, daha erken bir "şok dalgası ani radyasyondur" çünkü sadece ikincisi böyle hızlı bir yükselişi açıklayabilir. . Bersten'in analizi, bu keşfin önemini çeşitli düzeylerde artırmıştır. Daha önce keşfedilmiş birçok "soğutma radyasyonu" vakası vardır, ancak yalnızca birkaç vaka "şok dalgası çığır açan radyasyon" olarak doğrulanmıştır. UV baskındır, oysa Bu muhtemelen ilk kez görünür ışık şeklindeki bir şok dalgasının radyasyondan geçmesidir. . Bersten tüm verileri teorik olarak açıkladı ve 22 Şubat 2018'de Nature dergisinde bir makale yayınladı. Elbette, eksiksiz erken veriler sağlayan Buso da bu yazının yazarlarından biridir.
Teorik eğride üç tepe vardır: İlk tepe şok kırılma radyasyonundan, ikinci tepe şok sonrası soğutma radyasyonundan ve üçüncü tepe radyoaktif eleman ısıtmasından gelir. (Radyoaktif ısıtma) radyasyon. Resim kaynağı: Referans
Amatör gökbilimciler "İttifak" ve garip pulsarlar
Tek başına çalışan serbest meslek sahibi bir birey olan Buso'nun aksine, "Einstein @ Home" ("Evde Einstein" veya "Evimde Einstein" olarak çevrilebilir) web sitesi, astronomik araştırmalara katılan başka bir tür amatör astronomu temsil ediyor. Mod: Dünyanın her yerinden amatör astronomları gönüllü olarak işe almak için geniş çaplı bir ağ kullanıyor. 200'den fazla ülkeden dört ila beş milyon insan var. Einstein @ Home'daki gönüllüler, çeşitli teleskoplardan gelen büyük miktarda veriyi analiz ediyor ve analiz sonuçlarını profesyonel bilim insanlarına geri veriyor.
Einstein @ Home'un ağ arayüzünün ekran koruyucu ekran görüntüsü. Resim kaynağı: Referans
2016 yılında, Einstein @ Home gönüllüleri, son beş yılda Fermi uydusundan elde edilen gama ışını verilerinden 13'ü daha önce doğrulanmamış yeni gama ışınları olan 17 gama ışını pulsarı belirledi. Ray pulsar.
Buso'ya benzer şekilde, yeni bir pulsar keşfettikten sonra, Einstein @ Home'daki gönüllüler de işlenmeleri için profesyonel bilim insanlarına ilgili verileri verdiler. . Verileri aldıktan sonra, Colin J. Clark önce tam bir analiz yaptı ve ardından ikisinin (PSR J10356720 ve PSR J17447619) daha önce hiç keşfedilmediğini, radyo (radyo) yaymadığını keşfetti. "Sinyal, sadece gama ışınları yayan eski bir pulsar. Bu eski pulsarların kendi etrafında dönmeleri için yalnızca birkaç milisaniye (1 milisaniye, saniyenin binde birine eşittir) gerekir (karşılaştırma için dünyanın kendi etrafında dönmesi 24 saat sürer). Bu nedenle " Radyo sessiz gama ışını milisaniye pulsarı ".
Clark ve diğerleri, pulsarlardan biri tarafından yayılan zayıf radyo radyasyonunu daha fazla analiz etmek ve tespit etmek için daha hassas bir yöntem kullandı, diğeri ise radyo radyasyonunu hala algılamadı. Daha önce birçok yavaş radyo-sessiz pulsarlar (genç pulsarlar) gözlemlenmiş, ancak radyo sessiz radyolu milisaniye pulsarlar (eski pulsarlar) hiç keşfedilmemiş ve bu araştırma bu konuda sıfır bir atılım gerçekleştirmiştir. Gelecekte, bu yöntemler diğer radyo sessiz milisaniye pulsarlarını aramak için kullanılabilir.
Clark ve Einstein @ Home arasındaki işbirliğinin başarısı, 28 Şubat 2018 tarihli Science Advances sayısında kapak hikayesi şeklinde yayınlandı. Derginin kapak resmi, yoldaş yıldızdan malzeme yiyip radyasyon yayan pulsarların sanatsal hayal gücünü gösteriyor. Resim kredisi: NASA | Dana Berry / Skyworks
Bu, Einstein @ Home amatör katılımcılarının büyük bir haber yaptığı ilk olay değil. 2008 gibi erken bir tarihte, bilgi teknolojisi mühendisleri Chris Colvin, Helen Colvin ve sistem analisti Daniel Gebhardtzai, Şubat 2017'de Arecibo Teleskobu'nun verilerinde tuhaf bir pulsar keşfetmek için Einstein @ Home'u kullandı. Profesyonel gökbilimciler tarafından yapılan analizler sonucunda, pulsarın parçalanmış bir ikili yıldız sisteminden geldiğini buldular ve ilgili sonuçlar Science'ın 2010 sayısında yayınlandı.
Şimdiye kadar, Einstein @ Home'a dayanan 23 makale var.
Amatör gökbilimciler tanınmış sonuçları nasıl elde ederler?
Amatör astronomlar arasında, hatta ustalar arasında bile olağanüstü yetenekler var. Uranüs'ün ünlü astronomi ustası ve keşfi William Herschel Amatör bir astronomdu. Her yıl keşfedilen süpernovaların yarısından fazlasının amatör astronomlar tarafından keşfedildiği bir dönem vardı. Profesyonel gökbilimciler büyük ölçekli süpernova araştırmaları başlattıktan ve son yıllarda süpernovaların çoğunu keşfettikten sonra bile, amatör gökbilimciler tarafından keşfedilen bazı süpernovalar var. Buso en şanslılardan biridir.
Ancak Buso gibi şanslı bir kişi bile kendi başına gerçek bilimsel başarılar elde edemez. Yukarıdaki iki çalışma, amatör astronomlar ve profesyonel astronomlar arasındaki yakın işbirliğinin sonucudur. . Bu tür vakalar, "amatör astronomların nasıl tanınmış sonuçlar elde ettikleri" sorusu üzerinde kafa yormak için bize yol göstericidir.
Birincisi, bilimsel araştırmanın kendisi kimlikler arasında ayrım yapmasa da, yalnızca araştırmacının araştırma yöntemlerine, araştırma sonuçlarına ve inceleme yöntemlerine değer verir. Ancak araştırma sırasında Bilim ruhunu takip etmeli ve bilimsel araştırma yöntemlerini uygulamalı ve elde edilen sonuçlar meslektaşlar tarafından gözden geçirilmelidir. Gerçek bir bilimsel araştırma sonucu olması bekleniyor.
İkincisi, Kişinin kendi seviyesini yükseltmesi, profesyonel bilim adamlarıyla işbirliği yapmanın ve bilim camiasının takdirini kazanmanın da temel unsurudur. . Teleskopla başarılı olabilecek astronomi gibi bir disiplin için bile profesyonel eğitim almak sonuç almanın temelidir. Önemli gözlem becerilerinde ustalaşmak ve veri işleme yöntemlerini öğrenmek, bir amatörün başarılı olmasının önemli yollarıdır. Ancak profesyonellerin sahip olduğu becerilerde mümkün olduğunca ustalaşarak, profesyonellerle aradaki boşluğu etkili bir şekilde daraltabilir ve ardından onlarla "eşit bir temelde" olabiliriz.
üçüncü, Amatör bilim adamları tarafından yapılan bazı keşifler, genellikle profesyonel bilim adamları tarafından derinlemesine araştırmayı gerektirir. . Buso'yu örnek alarak, erken verileri elde etti, ancak bu keşfin önemini gösteren "şok dalgası çığır açan radyasyon" olarak yorumlamak için teorik bilgiye güvenen profesyonel bir bilim adamıydı. Tersine, profesyonel bilim adamları kahramanları kökenlerine göre yargılamıyorlar, bilimin kendisine saygı duymuyorlar ve aktif olarak amatörleri (Einstein @ Home'dan sorumlu olanlar ve Buso'yu işbirliğine davet eden profesyonel gökbilimciler gibi) işbirliği yapmaya davet ediyorlar ki bu da bazı önemli sonuçların elde edilmesinde önemli bir faktördür. . Tezin araştırma sürecinde ileri evre verilerini sağlamaktan sorumlu grubun lideri Profesör Alex Filippenko, işbirliği hakkında şu yorumu yaptı: Bu, amatör gökbilimciler ve profesyonel gökbilimciler arasındaki işbirliğinin olağanüstü bir örneğidir. amatör ve profesyonel gökbilimciler arasında bir ortaklık.) "
Her durumda, astronominin en eski disiplinindeki amatörler için birçok fırsat vardır. Bununla birlikte, amatör astronomlar (ve diğer disiplinlerdeki amatör bilim adamları) için, bilimsel ruhu takip ederek, doğru yöntemleri benimseyerek, profesyonel becerileri geliştirerek ve profesyonel gökbilimcilerle iletişim ve işbirliği yaparak gerçek bilimsel araştırma sonuçlarına giden kısa yollar vardır. Son olarak, tekrar vurgulanması gerekiyor: İster profesyonel bir bilim insanı ister amatör bir bilim adamı olsun, bilimsel araştırmalarının her biri meslektaşları tarafından değerlendirilmeli ve gerçek bir bilimsel araştırma sonucu olarak kabul edilmeden önce tanınmalıdır. .
Teşekkürler
Bu makalenin yazarı, makalenin kooperatif grubunun işbirliği sürecine ilişkin bilgilerin bir kısmını sağladığı için makalenin yazarlarından biri olan Dr. W. Zheng'e teşekkür eder.
Yazarın kartvizit
Dizgi: Xiaolan
Referanslar:
1.Bersten, M.C., Folatelli, G., García, F., vd. 2018, Nature, 554, 497
2. Clark, C.J., Pletsch, H. J., Wu, J., vd. 2018, Sci. Adv. 4, 7228
3.
4.Arcavi, I., Hosseinzadeh, G., Brown, P. J .., ve diğerleri 2017, ApJL, 837, L2
5. Piro, A.L., Muhleisen, M., Arcavi, I., ve diğerleri 2017, ApJ, 846, 94
6. https://stuver.blogspot.com/2011/09/q-how-does-einsteinhome-search-for.html
7. Clark, C.J., Wu, J., Pletsch, H.J., vd. 2017, ApJ, 834, 106
8. Bazı pulsarların radyo yaymamasının nedenleri şunlardır: 1. Yaydıkları radyo radyasyonunun parlaklığı tespit edilemeyecek kadar düşük veya 2. Onlardan yayılan radyo radyasyonu her zaman yeryüzü yönünde olmadığından yeryüzü tarafından algılanamaz. Enstrüman tarafından tespit edildi.
9. Knispel, B., Allen, B., Cordes, J. M., ve diğerleri 2010, Science, 329, 1305
10.https: //www.v3.co.uk/v3-uk/news/3027192/scientists-obtain-view-of-burst-of-light-from-supernova-for-the-first-time
Bireyler arkadaş çevresine iletebilirler
Bu makale Guo kabuk ağından geliyor
Lütfen yeniden basım için yetki ile iletişime geçin: sns@guokr.com
Başvuru için lütfen bilimselguokr@163.com ile iletişime geçin.
