Afbeelding tegoed: NASA
Sarah Horst, een major planetaire wetenschappen bij Caltech, hielp astronomen om wolkenformaties op Saturnus 'maan Titan te volgen met behulp van slechts een veertien inch telescoop - in Los Angeles. Onderzoekers hadden een manier nodig om Titan enkele maanden lang nacht na nacht te volgen, maar geen groot observatorium kon zoveel tijd bieden om gedetailleerde waarnemingen uit te voeren. Horst zette een oude onderwijstelescoop op om de lichtintensiteit van Titan te volgen. Als er iets ongewoons gebeurde, namen haar medewerkers contact op met Keck voor gedetailleerde foto's.
Maak kennis met Sarah Horst, erfenis. De major planetary science, een senior aan het California Institute of Technology, bracht zes maanden door met het observeren van een oude telescoop. Het werk leidde tot baanbrekend onderzoek naar de maan Titan van Saturnus en leidde indirect tot financiering voor een nieuwe telescoop bij Caltech's Palomar Observatory.
De 21-jarige Horst was in de zomer van haar tweede jaar op zoek naar een bijbaan en werd aangenomen door Mike Brown, universitair hoofddocent planetaire astronomie. Brown en afgestudeerde student Antonin Bouchez wisten dat er eerder bewijs was van 'weer' op Titan in de vorm van wolken. Maar dat bewijs was ongrijpbaar. 'Iemand zou het ene jaar kijken en denken dat hij een wolk zag, en dan het volgende jaar kijken en geen wolk zien', legt Brown uit. 'Waar we naar op zoek waren, was een manier om naar Titan te kijken, nacht na nacht na nacht.'
Het probleem is natuurlijk dat alle grote telescopen zoals Keck ongelooflijk druk zijn, geboekt door astronomen van over de hele wereld die de kostbare tijd gebruiken voor hun eigen onderzoekslijn. Dus Brown en Bouchez wisten dat het niet zou gebeuren om veel tijd te krijgen voor een dergelijk project.
De oplossing: gebruik een oude onderwijstelescoop - de grijze 14-inch Celestron-telescoop bovenop Caltech's Robinson Lab - om baanbrekende wetenschap te doen die niet kon worden gedaan met de grootste telescopen ter wereld, in Hawaï.
Hoewel de kracht van de Robinson-telescoop zwak is en de lichtvervuiling door Pasadena sterk, waardoor de werkelijke wolken niet kunnen worden afgebeeld, kan het licht dat wordt weerkaatst door wolken worden afgebeeld (hoe meer wolken, hoe meer licht wordt gereflecteerd). Het enige dat nodig was, was iemand die nacht na nacht kon komen en meerdere foto's kon maken.
Voer Horst in, de zelfbenoemde 'bescheiden student'. Maandenlang bracht Horst haar avonden door in Robinson. 'Ik heb de installatie uitgevoerd, waarbij een wiel met vier lichtfilters was betrokken', legt ze uit. Elk filter zou een verschillende golflengte van licht opvangen. Software schakelde de filters om; het enige wat ze hoefde te doen, zegt Horst, was om de telescoop te oriënteren en te focussen.
Nu hebben moderne astronomen het relatief gemakkelijk om hun telescooptijd te gebruiken. Natuurlijk zijn ze de hele nacht op, maar ze zitten op een comfortabele stoel in een warme kamer, met warme koffie bij de hand en observeren via een computermonitor die is aangesloten op een telescoop.
Niet Horst. Ze deed het op de oude manier, ongemakkelijk. "Vaak ging ik in december of januari 's avonds laat naar binnen en zou het ijskoud zijn", zegt Horst, die de 800 meter runt voor het Caltech-trackteam. "Ik wikkel mezelf in dekens." Horst bracht uren in het donker door, omdat de oude koepel zelf donker moest zijn. "Ik kon niet eens studeren", zegt ze, "hoewel ik soms probeerde te lezen bij het licht van de maan."
Een door Bouchez geschreven softwareprogramma heeft de lichtintensiteit van elk beeld in een grafiek uitgezet. Toen een bepaald beeld veelbelovend leek, nam Bouchez contact op met Brown. Als een frequente gebruiker van het Keck-observatorium, dat krachtig genoeg is om een beeld te nemen van de werkelijke wolken, kon Brown collega's bellen die de Keck die avond gebruikten en hen er snel van overtuigen dat er iets spannends aan de hand was. 'Het duurde slechts ongeveer tien minuten om een snel beeld van Titan te krijgen', zegt Brown. 'Het grappige was dat ik ze moest uitleggen dat we wisten dat er wolken waren omdat we het bewijs hadden gezien in onze 14-inch telescoop in het midden van het LA-bekken.'
Het resultaat was "Directe detectie van variabele troposferische wolken nabij de zuidpool van Titan", dat verscheen in het tijdschrift Nature van 19 december. Het bevatte deze erkenning: “Wij danken. S. Horst voor vele nachten om Titan in de kou te volgen. ”
Het papier heeft Brown geholpen de financiering te verkrijgen voor het bouwen van een nieuwe, op maat gemaakte telescoop van 24 inch. Het zal worden geplaatst in een eigen gebouw bovenop Palomar Mountain, op het terrein van het bestaande observatorium van Caltech. Het is ook gerobotiseerd; Brown bestuurt het bereik vanuit Pasadena via een computerprogramma dat hij heeft geschreven.
Hij zal het gebruiken voor verdere observatie van Titan en ook voor andere beeldvorming, zoals snel bewegende kometen. 'De meeste astronomie is groot', merkt Brown op; “Grote kijkers kijken naar grote, onveranderlijke dingen, zoals sterrenstelsels. Ik kijk graag naar veranderende dingen die tot deze telescoop hebben geleid. ”
Wat dit project echt uniek maakte, volgens Brown, is de omvang van Robinson. "Sarah kon iets doen met deze kleine telescoop in Pasadena die niemand ter wereld, op een van hun grotere professionele telescopen op hoge, donkere bergtoppen, had kunnen doen", zegt hij. 'Soms zijn een goed idee en koppigheid beter dan de grootste telescoop in de stad.'
Voor Horst, hoewel het werk niet intellectueel uitdagend was - "een getrainde aap had het kunnen doen", zegt ze lachend - was het toch "een cool project. Alles hier is zo theoretisch en vervelend, en zo klasgericht. Dus op die manier was het een leuke ervaring en herinnerde het me eraan waar echte wetenschap over ging. ”
Oorspronkelijke bron: Caltech News Release
