전파 천문학: 아마추어 뿌리부터 세계적인 그룹까지

플라톤에 의해 재발행

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무선 엔지니어의 뒷마당에서 아마추어로 시작된 무선 천문학은 이제 엘리트 국제 글로벌 컨소시엄의 초점이 되었습니다. 엠마 채프먼 주제가 어떻게 발전해왔는지, 과학과 공학의 뿌리 사이에서 균형을 잘 맞춰야 하는 이유를 설명합니다.

요즘 내 정체성에 대해 많이 고민하고 있어요. 누군가 나에게 무엇을 하는지 물으면 나는 내 기분과 대화 대상에 따라 나 자신을 전파 천문학자, 우주론자, 천체 물리학자라고 설명합니다. 그러나 나는 이러한 선택 중 어느 것에도 내가 완전히 속해 있다고 느껴본 적이 없습니다. 내가 보기에는 전파 데이터를 사용하여 최초의 별을 추구하는 것이 인플레이션 패러다임과 암흑 에너지에 대한 우주론자들의 긴장된 논의와 전혀 맞지 않는 것 같았습니다. 마찬가지로, 전파 망원경을 방문할 때 "수신기"와 "이득"이라는 전문 용어가 내 머리 위로 흘러갔습니다.

"전파 천문학자"는 흥미로운 표현입니다. 과학자들이 다른 파장에 그렇게 밀접하게 연관되어 있다는 것을 들어본 적이 거의 없기 때문입니다. 예를 들어, 나는 “감마선 천문학자”라는 말을 들어본 적이 없습니다. 그러나 작년에 아마추어 전파천문학자 그룹을 방문하면서 나는 아직 스스로를 진정한 '전파천문학자'라고 부를 만한 기술이 없다는 것을 깨달았습니다. 라벨은 단순히 전파망원경으로 촬영한 데이터만으로는 얻을 수 없는 명예의 휘장이다.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world.jpg" data-caption="현대적인 얼굴 미국 뉴멕시코에 있는 Karl G Jansky VLA(Very Large Array)는 1973년에서 1981년 사이에 건설되었습니다. 각각 28m 접시를 갖춘 25개의 전파 망원경이 Y자형 간섭계로 배열되어 있습니다. (제공: Bettymaya Foott, NRAO/AUI/NSF)” title=”팝업에서 이미지를 열려면 클릭하세요” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from- 아마추어-뿌리-세계-그룹-물리-세계.jpg”> 해질녘에 줄지어 있는 대형 전파 망원경

현대적인 얼굴 미국 뉴멕시코에 있는 Karl G Jansky VLA(Very Large Array)는 1973년에서 1981년 사이에 건설되었습니다. 각각 28m 접시를 갖춘 25개의 전파 망원경이 Y자형 간섭계로 배열되어 있습니다. (제공: Bettymaya Foott, NRAO/AUI/NSF)

나는 활동적인 회원입니다. 제곱킬로미터 어레이 천문대 (SKAO)는 현재 남아프리카공화국과 서호주에서 건설 중인 국제전파망원경이다. 프로젝트의 본부는 영국의 Jodrell Bank Observatory이지만 SKAO는 호주, 중국, 이탈리아, 네덜란드에서 포르투갈, 남아프리카, 스페인, 스위스 및 영국에 이르기까지 파트너십을 맺은 글로벌 프로젝트입니다.

천문학자 대 엔지니어

천체물리학자에 따르면 SKAO 사무총장 필립 다이아몬드, 프로젝트 통화 및 회의는 종종 약 20개 시간대에 걸쳐 이루어집니다. 이처럼 글로벌하고 인구가 많은 천문대를 통해 SKA를 프로젝트 관리하는 사람들 중 상당수가 비즈니스 배경을 갖고 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 다이아몬드는 반농담으로 어떤 사람들은 망원경을 한 번도 만져본 적이 없을 것이라고 말했습니다. 그러나 그것은 나쁜 것이 아닙니다. 그들은 별에 대한 사랑 때문에 거기에 있는 것이 아닙니다. 그들은 복잡한 회사를 계속 번영시키는 방법을 알고 있기 때문에 (나와 같은) 최종 사용자가 적시에 훌륭한 품질의 데이터를 얻을 수 있기 때문에 존재합니다.

Diamond는 의심할 여지없이 "전파 천문학자"라는 뱃지를 얻었습니다. 실제로 그의 박사 학위가 이 주제에 속해 있으며 그의 경력을 통해 그는 전 세계 대부분의 주요 무선 시설에서 일하고 있습니다. 그와 이야기를 나누다 보면 그는 악기가 제공하는 과학만큼 악기의 뼈대도 좋아한다는 것이 분명해졌습니다. 계층 구조를 낮추면 모든 사람이 넓은 위치에 있는 것은 아닙니다. 천문학자와 엔지니어 사이에는 몇 가지 예외를 제외하고는 명시적인 구분이 있습니다.

엔지니어링과 과학이라는 두 컨소시엄은 별도의 컨퍼런스도 갖고 있지만 엔지니어링 모임에서 귀하의 납땜 기술을 테스트하여 참가 자격을 부여할 사람은 아무도 없을 것입니다. 몇 년 전 한 엔지니어링 컨퍼런스에 참석했지만 저는 과학 캠프에 굳건히 앉아 있어서 여러분에게 말할 수 있습니다. 때로는 그 분열이 더 깊은 틈처럼 느껴집니다. 엔지니어들은 너무 많은 것을 요구하고 기술의 한계를 이해하지 못하는 과학자들을 한탄합니다. 한편 과학 회의에서 과학자들은 자신의 과학적 목표를 감소시키는 안테나 변경에 대해 큰 소리로 절망하며 엔지니어들이 과학적 잠재력이 하수구로 내려가는 것을 이해하지 못한다고 불평했습니다.

이런 대화는 SKA만의 이야기는 아니지만, 협업의 규모가 워낙 크기 때문에 확연하게 드러난다. 관련된 연구자의 대다수는 부족주의를 만나고 줄일 수 있는 기회를 가질 수 있는 한 장소가 아닌 전 세계의 대학과 회사에 기반을 두고 있습니다.

여러 면에서 우리는 전파 천문학이 천문학과 전기 공학의 불안한 결합으로 시작된 뿌리로 돌아가는 것을 보고 있습니다. 이 두 분야의 과학자들이 동거하고 학문적 후손을 가르치는 방법을 배우는 데는 시간이 걸렸습니다. 그러나 결국 대학에서는 1960년대와 그 이후의 훌륭한 무선 시설을 만든 준비된 무선 천문학자를 배출했습니다.

레크리에이션의 뿌리

전파 천문학은 다음과 같이 개척되었습니다. Bell Labs 엔지니어 Karl Jansky 그리고 영국 과학자들 제임스 스탠리 안녕 및 버나드 로벨 (아래 상자 참조). 그들의 첫 번째 발견은 전기 기술자, 천문학자, 아마추어가 함께 일했기 때문에 가능했습니다. 그러나 대규모 전파 천문학이 점차 두 명의 전문 분야, 즉 엔지니어와 과학자 간의 협력이 점점 더 많아지고 있는 상황에서 다재다능한 아마추어는 어떻습니까? 이 분야의 탄생에 그렇게 중요한 역할을 한 그룹이 아직 자리를 잡을 수 있을까요?

Karl Jansky : 엔지니어

흑백 사진 두 장: 사무실에 있는 남자와 바퀴가 달린 커다란 금속 구조물 — **기술자** Karl Jansky(1930년대 왼쪽 사진)는 20.5MHz의 주파수에서 전천공 범위를 확보하기 위해 회전 안테나(오른쪽)를 만들었습니다. "Jansky의 회전목마"를 통해 그는 하루 종일 움직이는 천둥번개와 이상한 쉿소리를 포착했습니다. (제공: NRAO/AUI/NSF)

1928년에 Karl Jansky는 다음과 같은 엔지니어였습니다. 벨 연구소 미국에서 그의 임무는 자동차의 짜증나는 딱딱거리는 소리를 줄이는 것이었습니다. 대서양 횡단 무선 전화 서비스는 분당 $25(현재 $400)입니다. 그가 발견한 소음의 대부분은 번개 폭풍과 같은 국지적 교란으로 인한 것이었지만 헤드폰에서 그가 놓을 수 없는 덜하고 지속적인 쉭쉭 소리가 들렸습니다. Jansky는 엔지니어링 기술을 잘 활용하여 안테나 역할을 하는 30m 너비의 직사각형 와이어 루프 배열인 "회전목마"를 만들었습니다. 모두 용도가 변경된 Ford Model T 바퀴에 배치되었습니다. 결국 이것은 대공황 기간이었고 돈이 부족했습니다.

Jansky는 처음에는 그것이 태양에서 오는 것이라고 확신하면서 하늘을 가로질러 쉿하는 소리를 쫓아가는 좌절스러운 해를 보냈습니다. 그러나 1932년에 그는 결국 진정한 근원이 우리 은하의 중심이라는 것을 깨달았습니다. Jansky 혼자 이런 결론에 도달한 것은 아닙니다. 천문학자 동료가 4년 전체의 데이터를 함께 표시하자고 제안했을 때 비로소 깨달음이 왔고, 하루에 XNUMX분의 변화가 저절로 해결되었습니다. 즉, 태양 외부의 물체에서 볼 수 있는 정확한 항성시(별의 겉보기 일일 움직임에 의해 결정되는 시간)입니다. 체계. 불행히도 Bell Labs는 전파 천문학에 관여하지 않았기 때문에 Jansky는 이 발견을 추구하지 않았습니다. 그러나 그의 연구는 아마추어 천문학자 Grote Reber에 의해 진행되었습니다.

Grote Reber: 최초의 전파 천문학자

전파 망원경 앞에 서 있는 남자의 흑백 사진 — **최초의 전파 천문학자** Grote Reber가 자체 제작한 망원경은 세계 최초의 전파 망원경으로 널리 알려져 있습니다. 이 건물은 원래 1938년 일리노이 주 휘턴에 있는 그의 집 뒷마당에 지어졌습니다. 1960년대에 국립전파천문대(National Radio Astronomy Observatory)에서 일하러 갔을 때 그는 망원경과 수신기 타워를 웨스트 버지니아의 그린 뱅크(Green Bank)로 옮겼습니다. (제공: NRAO/AUI/NSF)

1932년 Jansky의 발견 이후 수년 동안 전 세계에 전파 천문학자가 한 명 있었는데, 그는 괴짜로 유명한 아마추어였습니다. 시카고의 무선 장비 제조업체에서 일했던 젊은 미국 엔지니어인 Grote Reber는 Jansky의 전쟁 전 문헌을 탐독하고 다양한 학문 부서에 연락하여 이 명백히 중요한 발견에 대해 언제 조치를 취할 것인지 물었습니다. 그는 반복적으로 무시를 당했고 결국 전문 천문학자들의 무례함에 싫증이 나서 1936년에 어머니의 뒷마당에 전파 망원경을 만들기로 결정했습니다.

Reber는 자신의 라디오 엔지니어 기술을 사용하여 접시에 가장 적합한 모양(대부분의 미래 라디오 접시의 청사진 역할을 하는 포물선)을 만들었습니다. 그런 다음 그는 여름 휴가를 내고 은행에서 9.6년치 월급을 모아 XNUMXm 높이의 접시를 만들었습니다. 이웃들은 날씨가 바뀔까 두려워했고, 조종사들은 이를 피하기 위해 방향을 바꿨으며, 학교 아이들은 그가 보지 않을 때 그것을 등반 프레임으로 사용했습니다.

Reber는 굴하지 않고 먼저 Jansky의 실험을 확인한 다음 1940년대 초에 전체 전파 하늘을 매핑하여 다음을 발견했습니다. 최초의 전파은하, 백조자리 A. 그는 또한 최초의 태양 전파 측정을 수행했으며, 전문 천문학자들은 제2차 세계 대전 이후 문서의 기밀이 해제된 이후 전파 천문학의 잠재력에 대해 아직 막 깨어나고 있었습니다. Reber의 결과(나중에 James Stanley Hey와 Bernard Lovell의 결과)가 더 유명해지면서 라디오 하늘을 관찰하려는 움직임이 쇄도했습니다.

물리학적 배경을 가진 사람들은 장비를 만들 수 있었지만 그들이 무엇을 감지하고 있는지 전혀 알지 못했습니다. 한편, 천문학자들은 자신들이 보고 싶은 것이 무엇인지 알고 있었지만 전기 공학을 이해할 수는 없었습니다. 처음 몇 년 동안 학자들은 실제 전파 천문학자가 제공할 수 있는 기술의 절반만 제공할 수 있었습니다. 즉, 실험을 이해하거나 결과를 이해할 수 있었습니다. 레버는 이 두 가지를 모두 할 수 있는 유일한 사람인 것 같았습니다. 혼자서 어머니의 정원에서 Reber는 최초의 전파 천문학자(아마추어 또는 전문가)였으며 10년 넘게 그 상태를 유지했습니다.

제임스 스탠리 안녕: 선생님

큰 집 밖에서 양복을 입은 남자의 흑백 사진 — **선생님** 제임스 스탠리 안녕하세요, 1958년 영국 Meudon House에서. (사진: Leo Goldberg, AIP Emilio Segrè Visual Archives 제공)

1942년 영국 왕립 공군(RAF)의 레이더 방어 네트워크가 이틀 동안 실패했습니다. 물리학자 제임스 스탠리 헤이(James Stanley Hey)는 실패가 발생한 이유를 알아내는 책임을 맡았습니다. 그는 제XNUMX차 세계 대전이 시작될 때 Lancashire에 있는 Burnley Grammar School에서 물리학을 가르치다가 징집되었습니다. 육군 작전 연구 그룹. Hey는 대략적인 무선 엔지니어링 브리핑을 받고 대공포 레이더 개선을 담당하는 팀을 맡았습니다. Hey는 각 레이더 기지가 정전을 겪은 시기와 정도를 상호 참조함으로써 레이더 고장의 원인이 태양이라는 사실을 알아냈습니다.

만약 그가 천문학자였다면 당시 대부분의 천문학자들은 태양 전파를 탐지하려는 시도가 실패했다는 사실을 알고 있었기 때문에 당황했을 것입니다. 심지어 토마스 에디슨도 성공하지 못했습니다. 그러나 물리학 교사인 헤이는 그런 선입견이 없었고 자신의 무지를 선뜻 인정했다. 그는 심지어 전화까지 갔다. 왕립 그리니치 천문대 태양에 무슨 문제가 있었는지 물어보려고요. 그리니치의 천문학자들이 확인한 것처럼 공교롭게도 그런 일이 있었던 것으로 드러났습니다. 실제로 Hey는 정확한 창에서 레이더 스테이션이 소음에 압도되어 태양 표면을 가로질러 괴물 같은 흑점이 피어났다는 사실을 발견했습니다.

당시 RAF는 소스가 독일의 새로운 전파 방해 기술이 아니라는 점에 기뻐했을 것이며 방어가 맹목적인 동안 공격이 없었다는 점에 감사했을 것입니다. 전쟁이 끝난 후 그의 연구는 기밀 해제되었고 헤이는 강연을 시작했지만 천문학계는 친절하지 않았습니다. 태양이 전파를 방출한다고 그들에게 말한 교사이자 이 사람은 누구였습니까? 말도 안 되는!

운 좋게도, 1946년에 또 다른 거대한 흑점이 태양 원반을 가로질러 동일한 간섭을 일으키자 그의 주장은 빠르게 이루어졌습니다. 이 시점에서 전파 천문학은 전 세계적으로 중요한 직업으로 자리 잡았고 Hey와 다른 물리학자들(Bernard Lovell 포함)은 사용하지 않는 전시 레이더 장비를 청소하고 자체 청취 장치를 만들었습니다. 하지만 이번에는 적기가 아닌 별을 겨냥했습니다.

버나드 로벨: 물리학자

흑백 사진 2장: 양복을 입은 남자와 건설 중인 대형 망원경 — **물리학자** Bernard Lovell은 맨체스터 대학교 조드렐 은행 소유의 원격 필드를 사용하여 전시에 남은 레이더 장비를 설치했습니다. 그는 나중에 Mark I 망원경을 건설하기 위해 이 장소를 선택했으며 현재는 Lovell 망원경으로 이름이 변경되었습니다. (제공: 맨체스터 대학교 조드렐 뱅크 천체물리학 센터)

1939년 제XNUMX차 세계대전이 시작되자, 버나드 로벨 그는 영국 맨체스터 대학의 연구원으로 구름 상자의 증기를 통해 이온화 입자의 궤적을 시각화하고 있었습니다. Lovell은 휴대용 레이더 장치를 개발하기 위해 징집되었지만 성가신 간섭 원인으로 인해 어려움을 겪고 있었습니다. 결국 잘못된 신호는 전리층과 상호 작용하여 전파를 방출하는 입자의 소나기로 인한 것으로 밝혀졌습니다. 이는 Lovell에게 우연한 발견이었습니다. 탁상형 구름 상자로 어려움을 겪은 그는 지구 대기를 입자 가속기이자 구름 상자로 사용할 수 있다는 것을 깨달았습니다.

전쟁이 끝난 후 Lovell과 그의 전시 동료 James Hey를 포함한 다른 사람들은 사용하지 않는 레이더 장비 일부를 "구출"하여 맨체스터 대학의 작은 전초기지에 설치했습니다. 조드렐 은행. 조용한 위치는 한 시간에 한 번씩 입자 소나기의 흔적을 포착하는 레이더의 핑 소리를 들었다는 것을 의미했을 것입니다. 그러나 놀랍게도 그는 불협화음을 들었습니다. Hey는 Lovell의 신호가 우주 암석이 지구 대기로 진입했기 때문에 발생했을 수 있다고 제안했습니다. 이 유성이 남긴 이온화된 흔적은 무선 신호를 반사하여 위치를 알려줍니다.

유성에 대해 생각할 자격이 전혀 없었던 Lovell은 전문 천문학자들도 유성을 연구하기 위해 귀중한 망원경을 사용할 시간도 의향도 없다는 사실을 금방 알아냈습니다. 그들은 그 사업을 아마추어에게 맡겼습니다. 그래서 Lovell은 확신했습니다. 매닝 프렌티스 – 낮에는 변호사, 밤에는 아마추어 천문학자 – 다음 대규모 유성우 동안 Jodrell Bank에서 그와 합류합니다. Prentice는 언제 어디서 유성을 봤는지 갑판 의자에 누워서 소리를 지르곤 했습니다. 매번 Lovell은 레이더 장비를 그 방향으로 돌리고 레이더 화면에 핑이 울리면 소리를 질렀습니다.

Lovell이 실제로 유성우를 녹음하고 있다는 것이 금방 분명해졌습니다. 이제 구름상자와 입자물리학은 잊혀진 Lovell은 Jodrell Bank의 Mark I 망원경(나중에 Lovell 망원경으로 이름 변경) 그리고 20세기 최고의 전파 천문학자가 되기 위한 길을 걷기 시작했습니다. 필요한 것은 아마추어의 교훈뿐이었습니다.

"아마추어"라는 단어에는 "직업이 아닌 취미로 추구, 연구, 과학 또는 스포츠에 종사하는 사람"과 "예술이나 과학에 대한 경험과 역량이 부족한 사람"이라는 두 가지 일반적인 의미가 있습니다. 정원 가꾸기부터 DIY까지 제가 무급이고 무능력한 기술이 많기 때문에 그보다 더 깊이 들어가야 합니다. 실제로 이 단어의 라틴어 어원은 다음과 같습니다. 아마추어, "연인"을 의미합니다. 말 그대로, 어떤 일을 추구하는 아마추어가 된다는 것은 그것을 사랑하고 그것에 대한 열정을 갖는 것입니다.

나는 아마추어 취미에 종사하는 사람들을 부당하게 판단해 왔다는 사실이 밝혀졌습니다. 특히 내가 누구보다 잘 안다고 생각했던 분야인 전파 천문학에서 말이죠. 아마추어 천문학자들은 급여를 받지 못하거나 주목받는 학술 논문을 작성하지 못할 수도 있지만, 헤드폰에서 들리는 유성의 핑 소리와 은하수의 쉿쉿거리는 소리는 그들을 기쁨으로 빛나게 합니다.

선구적인 미국 아마추어 전파 천문학자인 Grote Reber(위 상자 참조)와 동등한 현대인을 검색하던 중, 나는 은하 나선 팔부터 놀랍게도 펄서까지 모든 것을 관찰하는 수많은 아마추어 전파 천문학 클럽 협회를 발견했습니다. 몇 명과 이야기를 나누다 보면 영국 아마추어 천문학 라디오 천문학 그룹Walk Through California 프로그램, 링컨 아마추어 천문학 클럽및 서튼 앤 맨스필드 아마추어 천문학 클럽 – 아마추어 천문 동아리만큼 내가 아마추어처럼 느껴지는 곳은 없다는 것을 깨달았습니다.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world-5.jpg" data-caption="열정 프로젝트 아마추어 전파 천문학자 로렌스 뉴웰(Lauren Newell)은 현재 은퇴 프로젝트로 영국 서퍽에 "Area Fifty One and Three Quarters"라고 부르는 천문대를 건설하고 있습니다. 전망대는 다양한 건축 상태의 기증된 여러 접시로 구성되어 있습니다. 여기에는 완전히 조종 가능한 4m 접시 3개(노력하면 펄서 수신에 사용할 수 있음)와 1420MHz에서 간섭계 역할을 하는 2024m 접시 04개가 포함됩니다. Newell은 또한 Schumann 공명을 위한 수신기를 개발하고 있습니다. (제공: Laurence Newell 박사)” title=”팝업에서 이미지를 열려면 클릭하세요” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/5/XNUMX/radio-astronomy-from-amateur-roots-to -worldwide-groups-physics-world-XNUMX.jpg”> 낮은 석조 건물 앞 잔디밭에 여러 개의 망원경 접시가 줄지어 서 있습니다.

열정 프로젝트 아마추어 전파 천문학자 로렌스 뉴웰 현재 그가 부르는 천문대를 건설 중입니다. 서퍽(Suffolk)의 “51 및 3/4 구역”, 영국, 은퇴 프로젝트로. 전망대는 다양한 건축 상태의 기증된 여러 접시로 구성되어 있습니다. 여기에는 완전히 조종 가능한 4m 접시 3개(노력하면 펄서 수신에 사용할 수 있음)와 1420MHz에서 간섭계 역할을 하는 XNUMXm 접시 XNUMX개가 포함됩니다. Newell은 또한 Schumann 공명을 위한 수신기를 개발하고 있습니다. (제공: 로렌스 뉴웰 박사)

사실 그런 그룹을 만나면 멤버들에게 너무 실망스러워 보일 것 같아요. 내가 그들 때문에 그런 느낌을 갖게 된 것은 아닙니다. 이 클럽에 거주하는 광학 천문학자들은 그들이 어떤 행성, 별자리 또는 별을 가리키고 있는지 모른다는 것을 내가 인정한 후에 충격을 받은 잠시 멈춤에서 회복하는 반면, 라디오 아마추어들은 정중하게 나의 부족한 건축 경험을 극복하려고 노력합니다. 또는 전파 망원경을 유지 관리합니다.

접시는 지붕을 장식하고, 전선은 기둥을 가로질러 뻗어 있으며, 모든 모양의 안테나는 하늘을 향하고 있습니다. 이 기술은 매우 간단하고 친숙해 보이기 때문에 창고에 있는 사람들이 무료 라디오나 TV 서비스를 이용하려고 한다고 가정하기 쉽습니다. 하지만 나는 목성의 폭풍을 포착하거나 들어오는 태양 플레어를 측정하기 위해 만들어진 안테나를 볼 때 흥분에 휩싸입니다.

이 망원경을 자발적으로 유지 관리하는 사람들은 대부분 전기 공학이나 레이더 과학과 같은 분야에서 일했던 은퇴한 남성들입니다. 그들은 은퇴 후 순수한 도전을 위해 또는 실제로 의사가 더 이상 어둡고 얼음이 많은 들판을 따라 거대한 광학 튜브를 들고 다니지 말라고 말했기 때문에 장치를 돌려 검색한 지상파 기술의 전문가입니다.

안테나에 대한 지식이 속삭이는 수준에 가까운 전문 전파 천문학자가 여전히 많이 있습니다. 하지만 저는 그들을 주로 더 오래되고 작은 망원경에서 만났고, 제 세대의 학자들 사이에서는 빈도가 낮았습니다. 대규모 협력에서는 규모의 필요성으로 인해 요즘에는 이와 같은 전파 천문학자가 거의 없습니다. 내 생각에는 그것은 손실이다. 내가 전파천문학의 정신을 재발견한 것은 아마추어 그룹의 차갑고 낡은 창고에서였습니다. 아마추어든 아니든 진정한 전파 천문학자들이 여기 있었습니다.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world-6.jpg" data-caption="시민과학 XNUMXD덴탈의 영국 유성 표지 유성과 전리층을 연구하는 시스템을 구축하는 시민과학 프로젝트입니다. 이는 노팅엄 근처의 비콘(왼쪽)과 영국 전역의 수신기 2024개로 구성됩니다. 아마추어 라디오와 라디오 천문학의 협력을 통해 영국 전파 협회와 영국 천문 협회 모두 비용을 지불했으며 자원 봉사자가 프로젝트를 운영했습니다. Nigel "Sparky" Cunnington(오른쪽)은 영국 셔우드 천문대 전파천문센터에서 전파천문학 코디네이터로 근무하면서 감지된 유성의 흔적을 관찰할 수 있습니다. (CC BY Phil Randall, Brian Coleman의 추가 정보 포함).” title=”팝업에서 이미지를 열려면 클릭하세요” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/04/6/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world -XNUMX.jpg”> 두 장의 사진: 무선 신호 장치와 한 남자가 책상에 앉아 여러 대의 데이터 모니터를 보고 있습니다.

시민과학 XNUMXD덴탈의 영국 유성 표지 유성과 전리층을 연구하는 시스템을 구축하는 시민과학 프로젝트입니다. 이는 노팅엄 근처의 비콘(왼쪽)과 영국 전역의 수신기 4개로 구성됩니다. 아마추어 라디오와 라디오 천문학의 협력을 통해 영국 전파 협회와 영국 천문 협회 모두 비용을 지불했으며 자원 봉사자가 프로젝트를 운영했습니다. Nigel "Sparky" Cunnington(오른쪽)은 영국 셔우드 천문대(Sherwood Observatory)의 전파 천문학 센터에서 전파 천문학 코디네이터로 근무하면서 감지된 유성의 흔적을 관찰할 수 있습니다. (CC BY Phil Randall, Brian Coleman의 추가 정보 포함)

조드렐 뱅크 천문대(Jodrell Bank Observatory)에 있는 SKA 본사는 상징적인 로벨 망원경의 그늘에 자리잡고 있어 역사의 큰 의미를 담고 있습니다. 이 76m 접시는 1957년에 제작되었을 때 한때 세계에서 가장 큰 조종 가능한 라디오 접시였으며 그 건설의 경이로운 업적은 그 이후 단 두 대의 망원경만이 이를 능가했다는 것을 의미합니다. 독일 에펠스베르크및 그린뱅크 망원경 미국 웨스트버지니아주).

SKA와 같은 대규모 전파 망원경 어레이는 더 넓은 지역에 걸쳐 빛을 모으는 데 필수적인 다음 단계입니다. 실제로 SKA는 간섭계입니다. 그 중 일부는 서호주 사막에 있는 130,000개의 안테나로 구성되어 있으며, 들어오는 장파장 전파가 물리적 접시의 기계 공학적 제약을 우회하는 거대한 수집 영역을 "볼" 수 있도록 연결되어 있습니다.

독특한 요리는 의인화되고 사랑받기 쉽습니다. 나는 130,000개의 안테나 배열이 그만큼의 사랑과 충성심을 유도할 가능성이 적다고 생각합니다. 아마도 누군가는 화요일에 항상 뻔뻔스럽게 오프라인 상태가 되는 것처럼 보이는 안테나 118,456에 대한 호감을 갖게 될 것입니다. 그러나 웃는 사람은 데이터 엔지니어일 것입니다. 천문학자는 아마 결코 알지 못할 것이다.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide-groups-physics-world-7.jpg" data-caption="미래 천문학 서호주 머치슨에 계획된 SKA-Low 역에 대한 예술가의 인상. 이 어레이는 각각 높이가 131,072m인 2개의 저주파 안테나로 구성되며, 512개의 스테이션으로 그룹화됩니다. 구성요소는 전 세계에서 생산될 예정입니다. (저작권: DISR)” title=”팝업에서 이미지를 열려면 클릭하세요” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/radio-astronomy-from-amateur-roots-to-worldwide -그룹-물리-세계-7.jpg”> 수백 개의 작은 안테나로 구성된 여러 개의 원형 그룹이 있는 넓은 사막 지역

미래 천문학 서호주 머치슨에 계획된 SKA-Low 역에 대한 예술가의 인상. 이 어레이는 각각 높이가 131,072m인 2개의 저주파 안테나로 구성되며, 512개의 스테이션으로 그룹화됩니다. 구성요소는 전 세계에서 제작될 예정입니다. (저작권 : DISR)

불량 전파 천문학자

이러한 통합된 지식의 부족은 데이터 수집 방법을 이해하는 것이 얼마나 중요한지 알고 있는 일부 전파 천문학자들에게 우려의 원인이 됩니다. 나는 미국 버클리 캘리포니아 대학교 물리학과에서 그러한 천문학자를 발견했습니다. 그 감독으로서 전파천문학 연구실, 아론 파슨스 그는 최초의 별 연구 분야에서 초기 우주의 무선 신호를 찾는 과학자들의 협력을 이끄는 데 큰 공헌을 했습니다. 나에게 그의 연구실을 견학하는 것은 마법 같은 경험이었습니다. 나는 파슨스가 마치 열정적인 미술 큐레이터인 것처럼 각 작품에 대해 이야기하는 것을 황홀하게 들으면서 금속판을 들어올리고 다양한 안테나를 감상하며 뛰어다녔습니다.

Aaron Parsons는 이제 내가 글로벌 협력을 향한 분야의 진화에 등을 돌리는 불량 전파 천문학자라고 생각하고 싶은 사람입니다.

Parsons는 효율성에 따른 전문 지식의 자연스러운 분할로 인해 대규모 협업에 대해 냉소주의에 가까운 우려를 자유롭게 표현합니다. 실제로 그는 이제 제가 생각하기를 좋아하는 악당 전파 천문학자로서, 글로벌 협력을 향한 분야의 진화에 등을 돌렸습니다. 그는 휴일에 혼자 캠핑을 즐기거나 미국의 고립된 지역에서 아들과 함께 최신 수제 안테나를 걸 수 있는 완벽한 협곡을 찾기도 합니다.

그의 솔로 콜라보레이션의 독창성은 명백하게 Reber와 Lovell을 연상시킵니다. Parsons는 데이터가 어떻게 보일 것으로 예상하는지 항상 염두에 두고 자신만의 도구를 만듭니다. 그는 안테나를 직접 만들지 않는 한 다른 과학자의 분석을 신뢰하기 어려울 것이라고 말했습니다. 안테나 효과를 잘못 모델링하여 가장 작은 우주 신호가 씻겨 나갈 수 있는 경우에는 그 어느 때보다 데이터에 미치는 영향을 알기 위해 기기를 알아야 합니다.

전파 개척자: 전파 천문학에서 '아마추어'의 지속적인 역할

이제 우리는 거대한 간섭계 시대로 접어들면서 전기 공학과 천문학 사이의 긴밀한 결합을 깨뜨릴 위험이 있습니다. 실제로, 어느 한 측면에서 전문성을 보여주기 위해 필요한 지식은 이제 한 사람, 심지어 하나의 박사 과정 프로그램에 비해 너무 많습니다. 지속적인 관계의 행복은 함께 시간을 보내고 공개적으로 소통하는 데 달려 있습니다. SKA와 같은 대규모 천문대는 과학자와 엔지니어가 지식을 교환하고 서로의 전문 지식과 기술에 대한 사랑을 존중해야 성공할 수 있습니다. 하나가 없으면 다른 하나도 없는 것과 다름없습니다.

어떤 면에서 진정한 전파 천문학자는 죽어가는 종족입니다. 주로 작은 망원경이나 아마추어 클럽에서 발견됩니다. 출판하거나 멸망하는 것이 아니라 즐거움을 위한 도공입니다. 나는 왜 대규모 협력에 엔지니어와 천문학자 사이의 명확한 분리가 필요한지 이해합니다. 그러나 마음의 본질적인 결합이 흔들리지 않도록 양쪽 모두 상대방의 언어를 조금 배워야 합니다. 귀하의 지역 아마추어 천문학 클럽은 이를 수행하기에 가장 좋은 장소일 수 있습니다.