좌표: 42°22'53 ″N 71°07'42 ″W / 42.38146°N 71.12837°W / 42.38146; -71.12837

하버드 스미스소니언 천체물리학 센터

Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics
천체물리학 센터 하버드 & 스미스소니언
약어CfA
설립된1973
목적천문학, 천체물리학, 지구, 우주과학 연구
본부미국 매사추세츠주 캠브리지 가든 스트리트 60번지
감독.
리사 큐리
직원
850+
웹사이트www.cfa.harvard.edu
이전에 호출됨
하버드 스미스소니언 천체물리학 센터

이전에 하버드-스미스소니언 천체물리학 센터(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)로 알려진 하버드 & 스미스소니언(CfA)은 하버드 대학 천문대스미스소니언 천체물리학 천문대가 공동으로 운영하는 천체물리학 연구 기관입니다. 1973년에 설립되어 미국 매사추세츠주 케임브리지에 본부를 두고 있는 CfA는 과학 교육뿐만 아니라 천문학, 천체 물리학, 지구 및 우주 과학 분야의 광범위한 연구 프로그램을 이끌고 있습니다. CfA는 다가오는 거대 마젤란 망원경(GMT)과 나사의 대천문대 중 하나인 찬드라 X선 천문대를 포함하여 전자기 스펙트럼 전반에 걸쳐 15개 이상의 지상우주 기반 천문 연구 관측소의 개발 및 운영을 주도하거나 참여합니다.

850명 이상의 과학자, 엔지니어 및 지원 인력을 보유한 CfA는 세계에서 가장 큰 천문 연구 기관 중 하나입니다.[1] 이 프로젝트에는 우주론고에너지 천체물리학 분야에서 노벨상을 수상한 진보, 많은 외계 행성의 발견, 블랙홀의 번째 이미지가 포함되어 있습니다. CfA는 또한 세계 천체물리학 연구 공동체에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, CfA의 천체물리학 데이터 시스템(ADS)은 천문학과 물리학 논문의 세계 온라인 데이터베이스로 보편적으로[2] 채택되었습니다. 대부분의 역사를 "하버드-스미스소니언 천체물리학 센터"로 알려진 CfA는 하버드 대학스미스소니언 협회의 공동 협력으로서의 독특한 지위를 반영하기 위해 2018년 현재의 이름으로 브랜드를 변경했습니다. 현재 CFA의 감독(2022년 이후)은 찰스 R의 뒤를 잇는 리사 큐리(Lisa Kewley)입니다. 알콕(2004년부터 2022년까지 감독), 어윈 I. 샤피로(1982년부터 2004년까지 감독)와 조지 B. 현장(1973년 ~ 1982년 소장).

CfA의 역사

천체물리학 센터 하버드 & 스미스소니언은 공식적으로 독립적인 법률 조직이 아니라 하버드 대학스미스소니언 협회 간의 양해각서에 따라 운영되는 기관적 실체입니다. 이 협력은 1973년 7월 1일에 하버드 대학 천문대(HCO)와 스미스소니언 천체물리학 천문대(SAO)의 관련 연구 활동을 단일 소장의 주도하에 조정하는 것을 목표로 공식화되었으며, 매사추세츠주 캠브리지의 하버드 캠퍼스 내 동일한 건물 단지 내에 수용되었습니다. 따라서 CfA의 역사는 CfA를 구성하는 두 개의 완전히 독립적인 조직의 역사이기도 합니다. HCO와 SAO는 300년 이상의 역사를 가진 CfA 설립 이전의 천문학 역사상 주요 이정표를 주관해 왔습니다. 아래에 간략하게 요약되어 있습니다.

스미스소니언 천체물리 관측소의 역사

스미소니언의 세 번째 장관인 사무엘 피어폰트 랭글리는 1890년 3월 1일 스미소니언 성의 남쪽 마당 (미국 내셔널 몰)에 스미소니언 천체 물리 관측소를 설립했습니다. 천체물리 관측소의 초기 주요 목적은 "태양의 열의 양과 특성을 기록하는 것"이었습니다.[3] 찰스 그릴리 애보트(Charles Greeley Abbot)는 SAO의 첫 번째 감독으로 임명되었고, 천문대는 광학 전자기 스펙트럼의 여러 영역에서 태양의 강도를 매일 측정하기 위해 태양 망원경을 운영했습니다. 이를 통해 관측소는 애벗이 태양 상수에 대한 중요한 개선을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 태양 변동성을 우연히 발견할 수 있도록 했습니다. SAO의 태양 관측소로서의 초기 역사는 1965년 크리밀다 폰테스(Crimilda Pontes)가 디자인한 스미스소니언의 "썬버스트(sunburst)" 로고 뒤에 영감을 준 것일 가능성이 높습니다.[4]

1955년 SAO의 과학 본부는 하버드 대학 천문대(HCO)와 제휴하기 위해 워싱턴 D.C.에서 매사추세츠 캠브리지로 이전했습니다.[3] 당시 하버드 천문학부의 회장이었던 프레드 로렌스 위플이 SAO의 새로운 국장으로 임명되었습니다. 따라서 SAO와 HCO의 협력 관계는 CfA의 공식적인 창설보다 18년이나 앞서 있습니다. SAO의 하버드 캠퍼스 이전은 또한 연구 프로그램의 급속한 확장을 가져왔습니다. 1957년 스푸트니크(세계 최초의 인공위성) 발사 이후 SAO는 미국 공군과 협력하여 전 세계적인 위성 추적 네트워크를 구축하는 국가적 도전을[5] 수락했습니다.

이듬해 NASA가 설립되고 우주 레이스가 진행되는 동안 SAO는 궤도 관측소대형 지상 망원경, 실험실 및 이론 천체 물리학의 개발과 천체 물리학 문제에 컴퓨터를 적용하는 데 큰 노력을 주도했습니다.

하버드 대학교 천문대 역사

1899년경 하버드 대학 천문대. 하버드 광장보스턴 시는 먼 배경에 있습니다. 전경에 있는 대부분의 망원경 돔은 더 이상 서 있지 않지만, 1847년 "대굴절기"를 수용한 사진의 오른쪽 상단에 있는 가장 큰 돔은 여전히 남아 있습니다. 대굴절기는 1867년까지 미국에서 가장 큰 망원경이었습니다. 그것은 달의 사진 이미지를 찍은 최초의 망원경이었습니다.
1913년 5월 13일 하버드 대학 천문대 C빌딩 앞에 서 있는 하버드 대학 천문대 "컴퓨터". 오늘날 같은 장소에 천체물리학 센터가 존재합니다. 뒷줄(L에서 R까지): 마가렛 하우드(맨 왼쪽), 몰리 오라일리, 에드워드 C. 피커링, 에디스 길, 애니 점프 캐넌, 에블린 르랜드(캐넌 뒤), 플로렌스 쿠시먼, 마리온 와이트(쿠시먼 뒤), 그레이스 브룩스. 앞줄: 아르빌 워커, 무명(아마도 조하나 매키), 알타 카펜터, 메이블 길, 아이다 우즈.

1835년 핼리 혜성의 귀환 이후 천문학에 대한 대중의 관심이 다시 높아진 것에 대한 반응으로, 하버드 대학교 천문대는 1839년 하버드 회사가 윌리엄 크랜치 본드(William Cranch Bond)를 "대학의 천문 관측자"로 임명하면서 설립되었습니다.[6] 처음 4년간 운영된 이 천문대는 하버드 야드 근처의 다나-팔머 하우스(본드도 거주했던 곳)에 위치해[7] 있었으며, 3개 이상의 작은 망원경과 천체 시계로 구성되어 있었습니다.[6] 1840년 하버드 대학교의 역사를 이야기하는 그의 책에서 조시아 퀸시 3세 당시 하버드 총장은 "적도에 설치된 반사 망원경이 필요하다"고 언급했습니다.[6] 이 망원경은 7년 후(1847년) 케임브리지의 천문대 언덕 꼭대기(CfA의 복합 건물 중 가장 오래된 곳에 현재도 존재한다)에서 열리게 되었습니다. 이 망원경은 1847년부터 1867년까지 미국에서 가장 컸습니다. 윌리엄 본드와 선구적인 사진작가 존 애덤스 휘플은 대굴절기를 사용하여 최초의 선명한 달의 다게로형을 제작했습니다 (1851년 런던 대전시회에서 상을 받았습니다). 본드와 그의 아들인 조지 필립스 본드(HCO의 두 번째 이사)는 토성의 8번째 위성인 하이페리온(William Lassell에 의해 독립적으로 발견된 히페리온)을 발견하는 데 사용했습니다.

1877년부터 1919년까지 에드워드 찰스 피커링(Edward Charles Pickering)의 지휘 아래, 이 관측소는 항성 스펙트럼과 규모의 세계 주요 생산지가 되었고, 페루에 관측소를 설립했으며,[8] 대량 생산 방법을 데이터 분석에 적용했습니다. 이 시기에 HCO는 천문대의 이른바 "컴퓨터"(Pickering이 천문 데이터를 처리하기 위해 숙련된 노동자로 고용한 여성)에 의해 구동되는 천문학 역사상 일련의 주요 발견을 주최하게 되었습니다. 이 "컴퓨터들"에는 윌리엄이나 플레밍, 애니 점프 캐넌, 헨리에타 스완 레빗, 플로렌스 쿠시먼, 안토니아 모리 등이 포함되어 오늘날 과학사의 주요 인물로 널리 인정받고 있습니다.[9] 예를 들어 헨리에타 스완 레빗고전 세페이드 변광성에 대한 소위 주기-광도 관계[10]발견하여 은하까지의 거리를 측정하는 최초의 주요 "표준 양초"를 확립했습니다. 현재 "리빗의 법칙"이라고 불리는 이 발견은 천문학의 역사에서 가장 기초적이고 중요한 발견 중 하나로 여겨집니다. 예를 들어, 에드윈 허블과 같은 천문학자들은 나중에 우주가 팽창하고 있다는 것을 입증하기 위해 리빗의 법칙을 사용할 것입니다. 이는 빅뱅 모델의 주요 증거입니다.

1921년 피커링이 은퇴하자 HCO의 이사직은 할로우 샤플리(1920년 소위 "대토론"의 주요 참가자)에게 넘어갔습니다. 이 천문대의 시대는 래드클리프 대학(천문대에서 도보로)에서 천문학 박사 학위를 받은 최초의 여성이 된 세실리아 페인-가포슈킨(Celia Payne-Gaposchkin)의 업적으로 유명해졌습니다. 페인-가포치킨의 1925년 논문은 별들주로 수소와 헬륨으로 구성되어 있다고 제안했는데, 당시에는 우스꽝스럽게 여겨졌던 아이디어입니다.[11] 샤플리의 재임 기간과 CfA의 형성 사이에, 관측소는 도널드 H. 멘젤레오 골드버그가 지휘했으며, 둘 다 태양과 항성 천체물리학에서 널리 인정받는 프로그램을 유지했습니다. 멘젤은 스미스소니언 천체물리 관측소가 캠브리지로 이동하고 HCO와 더 긴밀한 협력을 하도록 장려하는 데 큰 역할을 했습니다.

천체물리학 센터로서의 공동 역사(CfA)

천체물리학 센터의 궁극적인 탄생을 위한 협력 기반은 1955년 SAO가 캠브리지로 이전하면서 시작되었습니다. 이미 하버드 천문학부(HCO 내에[12] 1931년부터 입주)의 의장이었던 프레드 휘플(Fred Whipple)은 HCO와 SAO를 아우르는 통합 이사 체제를 위한 모델의 초기 테스트인 이 새로운 시대의 시작과 함께 SAO의 새 이사로 임명되었습니다. 앞으로 18년 후에는 두 개의 독립적인 기업들이 하나의 대규모 연구 센터로서 효과적으로(비공식적이지만) 통합될 것입니다.

이 공동 관계는 1973년 7월 1일 새로운 하버드-스미스소니언 천체물리학 센터로 공식화되었습니다. 조지 B. 당시 버클리에 소속되어 있던 필드가 초대 원장으로 임명되었습니다. 같은 해, 새로운 천문학 저널인 CfA Preprint Series가 만들어졌고, Skylab을 타고 비행하는 CfA/SAO 기구가 태양에서 코로나 구멍을 발견했습니다.[13] 또한 CfA의 설립은 초기에 CfA 과학자들에 의해 지배되었던 새롭고 주요한 분야로서 X선 천문학의 탄생과 동시에 이루어졌습니다. "엑스레이 천문학의 아버지"로 여겨지는 리카르도 지아코니는 1973년 당시 미국 과학 공학부에 있던 대부분의 연구 그룹을 SAO로 옮김으로써 새로운 CfA 내에 고에너지 천체 물리학 부서를 설립했습니다. 그 그룹은 이후 1976년 아인슈타인 천문대(최초의 영상 엑스레이 망원경)를 발사하고, 궁극적으로 찬드라 엑스레이 천문대가 될 것에 대한 제안과 개발을 주도할 것입니다. NASA의 대천문대 중 두 번째이자 역사상 여전히 가장 강력한 X선 망원경인 찬드라는 CfA의 찬드라 X선 센터의 일부로서 오늘날에도 계속 운영되고 있습니다. 지아코니는 후에 엑스레이 천문학의 기초 연구로 2002년 노벨 물리학상을 수상했습니다.

아인슈타인 천문대의 발사 직후, CfA의 스티븐 와인버그전기 약체 통일에 대한 그의 연구로 1979년 노벨 물리학상을 수상했습니다. 그 후 10년 동안 획기적인 CfA 적색편이 조사(우주의 대규모 구조를 지도화하기 위한 최초의 시도)가 시작되었고, 퇴임하는 CfA 국장인 조지 필드가 의장을 맡은 매우 영향력 있는 천문학 천체물리학 10년 조사인 "필드 리포트"가 발표되었습니다. 그는 1982년 어윈 샤피로(Irwin Shapiro)의 후임으로 임명되었는데, 그는 감독 재임 기간(1982년 ~ 2004년) 동안 새롭게 명명된 프레드 로렌스 휘플 천문대(Fred Lawrence Whipple Observatory), 우주왕복선에 탑승한 적외선 망원경(IRT), 6.5미터 다중 거울 망원경(MMT), SOHO 위성과 1999년 찬드라 발사. 이 기간 동안 CfA가 주도한 발견에는 초신성 1987A에 대한 표준 연구, "CfA2 만리장성"(당시 우주에서 가장 큰 일관 구조), 초대질량 블랙홀에 대한 최고의 증거, 외계 행성에 대한 최초의 설득력 있는 증거가 포함됩니다.[14]

1980년대에는 컴퓨터 과학과 인터넷의 역사에서 CfA가 뚜렷한 역할을 했습니다. 1986년 SAO는 세계 최초로 공개된 X11 기반 애플리케이션 중 하나인 SAOImage를 개발하기 시작했습니다(그 후속작인 DS9은 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 천문학적인 FITS 이미지 뷰어로 남아 있습니다). 이 기간 동안, CfA의 과학자들과 소프트웨어 개발자들은 또한 세계 최초의 연구 논문의 온라인 데이터베이스 중 하나인 ADS(Astrophysics Data System)가 될 것에 대한 작업을 시작했습니다.[2] 1993년에 ADS는 오늘날 인터넷의 기본적인 측면인 데이터베이스 간에 일상적인 대서양 횡단 쿼리를 최초로 실행하고 있었습니다.[2]

오늘의 CFA

사건지평선망원경에 의해 포착블랙홀(M87*)의 광자 고리의 첫 번째 이미지. CfA는 프로젝트에서 중심적인 역할을 합니다.[15]

CfA 연구

거대한 콤팩트 후광 물체와 관련된 다수의 주요 작업으로 유명한 찰스 알콕(Charles Alcock)은 2004년 CfA의 세 번째 감독으로 임명되었습니다. 오늘날 Alcock은 세계에서 가장 크고 생산성이 높은 천문학 기관 중 하나를 감독하고 있으며,[1] 850명 이상의 직원과 연간 예산이 1억 달러를 초과하고 있습니다. CfA 내에 위치한 하버드 천문학과는 약 60명의 박사과정 학생들과 100명 이상의 박사후 연구원들, 그리고 하버드 대학의 약 25명의 천문학 및 천체물리학 전공 학부생들로 구성된 지속적인 보완을 유지하고 있습니다. 한편 SAO는 장기간 운영되며 높은 평가를 받는 REU Summer Inter 프로그램을 개최하고 있으며, 많은 방문 대학원생들도 참여하고 있습니다. CfA는 미국의 전문 천체물리학 커뮤니티의 약 10%가 경력이나 교육의 적어도 일부를 그곳에서 보낸 것으로 추정합니다.[16]

CfA는 프레드 로렌스 휘플 천문대, 서브밀리미터 어레이, MMT 천문대, 남극 망원경, 베리타스 및 기타 여러 소형 지상 망원경의 운영을 주도하거나 주요 파트너입니다. CfA의 2019-2024 전략 계획에는 거대 마젤란 망원경의 건설이 센터의 추진 우선 사항으로 포함되어 있습니다.

찬드라 X선 천문대와 함께 CfA는 최근 발사된 파커 태양 탐사선, 케플러 우주 망원경, SDO(Solar Dynamics Observatory), 히노데(Hinode) 등 여러 우주 기반 관측 시설에서 중심적인 역할을 합니다. 스미소니언 천체물리 관측소를 통한 CfA는 최근 NASA가 2020년 천문학 및 천체물리학 10년 조사("Astro2020")의 일환으로 의뢰한 대규모 미션 개념 연구링스 엑스레이 관측소에서 중요한 역할을 수행했습니다. 만약 발사된다면, 링스는 현재까지 건설된 가장 강력한 X선 관측소가 될 것이며, 이는 찬드라에 비해 능력에 있어 한 단계 높은 발전을 가능하게 할 것입니다.

SAO는 Event Horizon Telescope Board의 13개 이해관계자 기관 중 하나이며, CfA는 Array Operations Center를 주최합니다. 2019년, 이 프로젝트는 블랙홀의 직접적인 모습을 최초로 공개했습니다.[17] 그 결과는 관측 천문학뿐만 아니라 이론 천체 물리학과의 교차점의 승리로 널리 여겨집니다. 천체물리학의 관측 및 이론 하위 분야의 연합은 CfA의 창립 이래 주요 초점이었습니다.[13]

2018년, CfA는 하버드 대학교스미스소니언 협회의 공동 협력으로서의 독특한 지위를 반영하기 위해 "하버드 & 스미스소니언 천체물리학 센터"로 공식 명칭을 변경하면서 브랜드를 변경했습니다. 오늘날 CfA는 자금의 약 70%를 나사에서, 22%는 스미스소니언 연방 기금에서, 4%는 국립 과학 재단에서 받습니다. 나머지 4%는 미국 에너지부, 아넨버그 재단, 기타 선물과 기부금을 포함한 기부자들로부터 나옵니다.[16]

조직구조

CfA 전반의 연구는 6개 분과 7개 연구 센터로 구성되어 있습니다.

CfA 내의 과학 부문

  • 원자 분자 물리학(AMP)
  • 고에너지 천체물리학(HEA)
  • 광학 및 적외선 천문학(OIR)
  • 전파 및 지구천문학(RG)
  • 태양, 항성, 행성 과학(SSP)
  • 이론 천체물리학(TA)

CfA에서 주최하는 센터

  • 미국항공우주국(NASA)의 찬드라 X-ray 관측소의 과학 운영 센터인 찬드라 X-ray Center(CXC)
  • 이론 및 계산 연구소(ITC)
  • 원자분자광물리학 이론연구소
  • 병렬 천체물리 컴퓨팅 센터(CPAC)
  • 소행성 센터(MPC)
  • 망원경 데이터 센터(TDC)
  • 전파망원경 데이터 센터
  • 태양과 항성 X선 그룹(SSXG)

CfA는 또한 하버드 대학 천문학과, 대형 중앙 엔지니어링 및 계산 시설, 과학 교육부, 세계 최대의 천문학 물리학 논문 데이터베이스(ADS), 그리고 세계 최대의 천문 사진판 모음집인 John G. Wolbach Library를 주최합니다.

CfA 참여로 운영되는 관측소

지상 관측소

우주 기반 관측소 및 탐사선

미래전망대 계획

참고 항목

참고문헌

  1. ^ a b "Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA)". www.natureindex.com. Retrieved April 26, 2020.
  2. ^ a b c Kurtz, Michael J.; Eichhorn, Guenther; Accomazzi, Alberto; Grant, Carolyn S.; Murray, Stephen S.; Watson, Joyce M. (April 1, 2000). "The NASA Astrophysics Data System: Overview". Astronomy and Astrophysics Supplement Series. 143 (1): 41–59. arXiv:astro-ph/0002104. Bibcode:2000A&AS..143...41K. doi:10.1051/aas:2000170. ISSN 0365-0138.
  3. ^ a b DeVorkin, David H. (2018). Fred Whipple's Empire: The Smithsonian Astrophysical Observatory, 1955–1973. Smithsonian Institution Scholarly Press.
  4. ^ Anonymous (March 24, 2020). "Crimilda Pontes: The Original Designer of the Smithsonian Sunburst". Smithsonian Institution Archives. Retrieved April 29, 2020.
  5. ^ Spiller, James (2015). "Rising to the Sputnik Challenge". In Spiller, James (ed.). Frontiers for the American Century. Palgrave Studies in the History of Science and Technology. Palgrave Macmillan US. pp. 21–64. doi:10.1057/9781137507877_2. ISBN 978-1-137-50787-7. {{cite book}}: work= 무시됨(도움말)
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  7. ^ "Dana-Palmer House News The Harvard Crimson". www.thecrimson.com. Retrieved April 29, 2020.
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  12. ^ "History". astronomy.fas.harvard.edu. Retrieved April 30, 2020.
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  17. ^ Akiyama, Kazunori; Alberdi, Antxon; Alef, Walter; Asada, Keiichi; Azulay, Rebecca; Baczko, Anne-Kathrin; Ball, David; Baloković, Mislav; Barrett, John; Bintley, Dan; Blackburn, Lindy (April 10, 2019). "First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole". The Astrophysical Journal. 875 (1): L1. arXiv:1906.11238. Bibcode:2019ApJ...875L...1E. doi:10.3847/2041-8213/ab0ec7. ISSN 2041-8213.

외부 링크

42°22'53 ″N 71°07'42 ″W / 42.38146°N 71.12837°W / 42.38146; -71.12837