Πιστωτική εικόνα: NASA
Η Sarah Horst, μια μεγάλη πλανητική επιστήμη στο Caltech, βοήθησε τους αστρονόμους να εντοπίσουν σχηματισμούς σύννεφων στο φεγγάρι του Κρόνου, Τιτάνα, χρησιμοποιώντας μόνο ένα τηλεσκόπιο 14 ιντσών - στο Λος Άντζελες. Οι ερευνητές χρειάζονταν έναν τρόπο παρακολούθησης του Τιτάνα κάθε νύχτα για αρκετούς μήνες, αλλά κανένα μεγάλο παρατηρητήριο δεν μπορούσε να προσφέρει τόσο πολύ χρόνο για να πραγματοποιήσει λεπτομερείς παρατηρήσεις. Ο Horst δημιούργησε ένα παλιό τηλεσκόπιο διδασκαλίας για να παρακολουθεί την ένταση του φωτός που προέρχεται από τον Τιτάνα. Όποτε συνέβαινε κάτι ασυνήθιστο, οι συνεργάτες της θα έλεγαν την Keck για λεπτομερείς φωτογραφίες.
Γνωρίστε τη Σάρα Χορστ, ανατροπή. Ο πλανητικός επιστήμονας, πρεσβύτερος στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας, πέρασε έξι μήνες ασχολείται με λίγο παλιό τηλεσκόπιο παρατηρώντας. Το έργο οδήγησε σε μια σημαντική έρευνα για τον Τιτάνα του φεγγαριού του Κρόνου και έμμεσα οδήγησε στη χρηματοδότηση ενός νέου τηλεσκοπίου στο Παρατηρητήριο Palomar του Caltech.
Η Horst, 21 ετών, έψαχνε για μερική απασχόληση το καλοκαίρι του δευτέρου έτους της και προσλήφθηκε από τον Mike Brown, αναπληρωτή καθηγητή της πλανητικής αστρονομίας. Ο Brown και ο μεταπτυχιακός φοιτητής Antonin Bouchez γνώριζαν ότι υπήρχαν προηγούμενες ενδείξεις «καιρού» στον Τιτάνα με τη μορφή νεφών. Αλλά αυτά τα στοιχεία ήταν αόριστα. «Κάποιος θα κοίταζε ένα χρόνο και θα πίστευε ότι είδε ένα σύννεφο, έπειτα έβλεπε τον επόμενο χρόνο και δεν θα έβλεπε ένα σύννεφο», εξηγεί ο Μπράουν. «Αυτό που ήμασταν ήταν ένας τρόπος να κοιτάξουμε τον Τιτάνα, από νύχτα σε νύχτα μετά από νύχτα.»
Το πρόβλημα, φυσικά, είναι ότι όλα τα μεγάλα τηλεσκόπια όπως ο Keck είναι απίστευτα απασχολημένοι, κρατημένοι από αστρονόμους από όλο τον κόσμο που χρησιμοποιούν τον πολύτιμο χρόνο για τη δική τους γραμμή έρευνας. Έτσι, ο Brown και ο Bouchez ήξεραν ότι δεν θα συνέβαινε η λήψη μεγάλου χρόνου για ένα και μόνο έργο.
Η λύση: Χρησιμοποιήστε ένα παλιό τηλεσκόπιο διδασκαλίας - το φοβερό τηλεσκόπιο Celestron 14 ιντσών που βρίσκεται πάνω από το εργαστήριο Robinson του Caltech - για να κάνετε αιχμή επιστήμης που δεν θα μπορούσε να γίνει στα μεγαλύτερα τηλεσκόπια στον κόσμο, στη Χαβάη.
Αν και η ισχύς του τηλεσκοπίου Robinson είναι αδύναμη και η φωτεινή ρύπανση από το Pasadena ισχυρή, η οποία αποτρέπει την απεικόνιση των πραγματικών σύννεφων, θα μπορούσε να απεικονιστεί το φως που αντανακλά τα σύννεφα (όσο περισσότερα σύννεφα, τόσο περισσότερο φως αντανακλάται). Το μόνο που χρειαζόταν ήταν κάποιος που θα μπορούσε να έρθει κάθε μέρα και να τραβήξει πολλές εικόνες.
Εισάγετε τον Horst, τον αυτόνομο «χαμηλό προπτυχιακό». Για μήνες, η Χορστ πέρασε τα βράδια της στο Ρόμπινσον. «Έκανα τη ρύθμιση, η οποία περιελάμβανε έναν τροχό που περιείχε τέσσερα φίλτρα φωτός», εξηγεί. Κάθε φίλτρο συλλαμβάνει διαφορετικό μήκος κύματος φωτός. Το λογισμικό άλλαξε τα φίλτρα. Το μόνο που έπρεπε να κάνει, λέει ο Horst, ήταν να προσανατολιστεί και να εστιάσει το τηλεσκόπιο.
Τώρα, οι σύγχρονοι αστρονόμοι το έχουν σχετικά εύκολο όταν χρησιμοποιούν τον χρόνο τηλεσκοπίου τους. Σίγουρα ξυπνούν όλη τη νύχτα, αλλά κάθονται σε μια άνετη καρέκλα σε ένα ζεστό δωμάτιο, ζεστό καφέ κοντά στο χέρι και κάνουν την παρατήρησή τους μέσω μιας οθόνης υπολογιστή που είναι συνδεδεμένη με ένα τηλεσκόπιο.
Όχι Horst. Το έκανε με τον παλιό τρόπο, με δυσφορία. «Πολλές φορές τον Δεκέμβριο ή τον Ιανουάριο θα πήγαινα αργά το βράδυ, και θα ήταν παγωμένο», λέει ο Horst, ο οποίος τρέχει τα 800 μέτρα για την ομάδα του Caltech. «Θα τυλιχτούσα με κουβέρτες». Ο Horst πέρασε ώρες στο σκοτάδι, αφού ο ίδιος ο παλιός θόλος έπρεπε να είναι σκοτεινός. «Δεν μπορούσα καν να μελετήσω», λέει, «αν και μερικές φορές προσπαθούσα να διαβάσω από το φως του φεγγαριού».
Ένα πρόγραμμα λογισμικού που γράφτηκε από τον Bouchez σχεδίασε την ένταση του φωτός από κάθε εικόνα σε ένα γράφημα. Όταν μια συγκεκριμένη εικόνα φαινόταν πολλά υποσχόμενη, ο Μπούσεζ επικοινώνησε με τον Μπράουν. Ως συχνός χρήστης του Παρατηρητηρίου Keck, το οποίο είναι αρκετά ισχυρό για να τραβήξει μια εικόνα των πραγματικών σύννεφων, ο Μπράουν μπόρεσε να καλέσει συναδέλφους που χρησιμοποιούσαν το Keck εκείνο το βράδυ και να τους πείσει γρήγορα ότι κάτι συναρπαστικό συνέβαινε. «Χρειάστηκαν μόνο δέκα λεπτά για να πάρουμε μια γρήγορη εικόνα του Τιτάνα», λέει ο Μπράουν. «Το αστείο μέρος έπρεπε να τους εξηγήσει ότι ξέραμε ότι υπήρχαν σύννεφα επειδή είχαμε δει τα στοιχεία στο τηλεσκόπιο 14 ιντσών μας στη μέση της λεκάνης του Λος Άντζελες.»
Το αποτέλεσμα ήταν "Άμεση ανίχνευση μεταβλητών τροπσφαιρικών νεφών κοντά στο νότιο πόλο του Τιτάνα", που εμφανίστηκε στο περιοδικό Nature της 19ης Δεκεμβρίου. Περιέλαβε αυτή την αναγνώριση: «Ευχαριστούμε. S. Horst για πολλές νύχτες παρακολούθησης του Τιτάνα στο κρύο. "
Το έγγραφο βοήθησε τον Μπράουν να αποκτήσει τη χρηματοδότηση για την κατασκευή ενός νέου προσαρμοσμένου τηλεσκοπίου 24 ιντσών. Θα τοποθετηθεί στο δικό του κτήριο στην κορυφή του βουνού Palomar, με βάση το υπάρχον παρατηρητήριο του Caltech. Είναι επίσης ρομποτικοποιημένο. Ο Μπράουν θα ελέγξει το πεδίο εφαρμογής από την Πασαντίνα μέσω ενός προγράμματος υπολογιστή που έχει γράψει.
Θα το χρησιμοποιήσει για περαιτέρω παρατήρηση του Τιτάνα και για άλλες εικόνες, όπως κομήτες που κινούνται γρήγορα. «Η περισσότερη αστρονομία είναι μεγάλη», σημειώνει ο Μπράουν. «Μεγάλα πεδία που βλέπουν μεγάλα, αμετάβλητα πράγματα, όπως γαλαξίες. Μου αρέσει να βλέπω να αλλάζουν πράγματα, που οδήγησαν σε αυτό το τηλεσκόπιο. "
Αυτό που πραγματικά έκανε αυτό το έργο μοναδικό, ωστόσο, σύμφωνα με τον Μπράουν, είναι το πεδίο εφαρμογής του Robinson. «Η Σάρα μπόρεσε να κάνει κάτι με αυτό το μικρό τηλεσκόπιο στην Πασαντένα που κανείς στον κόσμο, σε οποιοδήποτε από τα μεγαλύτερα επαγγελματικά τηλεσκόπια του σε ψηλά, σκοτεινά βουνά, δεν μπόρεσε να κάνει», λέει. «Μερικές φορές μια καλή ιδέα και το πείσμα είναι καλύτερα από το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο στην πόλη.»
Για τον Χορστ, ενώ η δουλειά δεν ήταν διανοητικά δύσκολη - «ένας εκπαιδευμένος πίθηκος θα μπορούσε να το κάνει», λέει με ένα γέλιο - ήταν, ωστόσο, "ένα ωραίο έργο. Όλα εδώ είναι τόσο θεωρητικά και κουραστικά και προσανατολισμένα στην τάξη. Έτσι, ήταν μια ωραία εμπειρία και μου θύμισε την πραγματική επιστήμη. "
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων Caltech
