Bildekreditt: NASA
Sarah Horst, en planetarisk hovedfag ved Caltech, hjalp astronomer med å spore skyformasjoner på Saturns måne Titan ved å bruke bare et fjorten tommers teleskop - i Los Angeles. Forskere trengte en måte å spore Titan natt etter natt i flere måneder, men ingen store observatorier kunne gi så mye tid til å utføre detaljerte observasjoner. Horst satte opp et gammelt undervisningsteleskop for å spore intensiteten av lys som kommer fra Titan. Hver gang noe uvanlig skjedde, kontaktet hennes medarbeidere Keck for detaljerte fotografier.
Møt Sarah Horst, throwback. Planetvitenskapens hovedfag, senior ved California Institute of Technology, tilbrakte et halvt år med å observere et gammelt teleskop. Arbeidet førte til noe gjennombrudd forskning om Saturns måne Titan, og førte indirekte til finansiering av et nytt teleskop ved Caltechs Palomar Observatory.
Horst, 21, lette etter en deltidsjobb sommeren sitt andre år, og ble ansatt av Mike Brown, en førsteamanuensis i planetarisk astronomi. Brown og doktorgradsstudent Antonin Bouchez visste at det hadde vært tidligere bevis på "vær" på Titan i form av skyer. Men det beviset var unnvikende. "Noen ville se ett år og tro at de så en sky, og så neste år og ikke se en sky," forklarer Brown. "Det vi var ute etter var en måte å se på Titan, natt etter natt etter natt."
Problemet er selvfølgelig at alle de store teleskopene som Keck er utrolig opptatt, booket av astronomer fra hele verden som bruker den dyrebare tiden til sin egen forskningslinje. Så Brown og Bouchez visste at det å skaffe store mengder tid til et enkelt prosjekt som dette ikke skulle skje.
Løsningen: Bruk et gammelt undervisningsteleskop - det hoary 14-tommers Celestron-teleskopet som ligger på toppen av Caltechs Robinson Lab - for å gjøre nyskapende vitenskap som ikke kunne gjøres på de største teleskopene i verden, på Hawaii.
Selv om kraften til Robinson-teleskopet er svak, og lysforurensning fra Pasadena sterk, som forhindrer avbildning av de faktiske skyene, kan lyset som reflekteres fra skyer avbildes (jo flere skyer, jo mer lys som reflekteres). Alt som trengtes var noen som kunne komme natt etter natt og ta flere bilder.
Gå inn på Horst, den selvbeskrevne “lave studentereksamen.” I flere måneder tilbrakte Horst kveldene sine i Robinson. "Jeg gjorde oppsettet, som innebar et hjul som inneholdt fire lysfilter," forklarer hun. Hvert filter ville fange en annen bølgelengde av lys. Programvare byttet filter; alt hun måtte gjøre, sier Horst, var å orientere og fokusere teleskopet.
Nå har dagens astronomer det relativt enkelt når de bruker teleskoptiden. At de er oppe hele natten, men de sitter på en komfortabel stol i et varmt rom, varm kaffe i nærheten, og gjør sine observasjoner gjennom en dataskjerm som er koblet til et teleskop.
Ikke Horst. Hun gjorde det på gammel måte, i ubehag. "Mange ganger i desember eller januar ville jeg gå inn sent på kvelden, og det ville være iskaldt," sier Horst, som løper 800-meteren for Caltech baneteam. "Jeg ville pakke meg inn i tepper." Horst tilbrakte timer i mørket, siden den gamle kuppelen selv måtte være mørk. "Jeg kunne ikke engang studere," sier hun, "selv om jeg noen ganger prøvde å lese i lyset av månen."
Et program skrevet av Bouchez tegnet lysintensiteten fra hvert bilde på en graf. Da et bestemt bilde så lovende ut, tok Bouchez kontakt med Brown. Som en hyppig bruker av Keck-observatoriet, som er kraftig nok til å ta et bilde av de faktiske skyene, kunne Brown ringe kolleger som brukte Keck den kvelden og raskt overbevise dem om at noe spennende foregikk. "Det tok bare ti minutter å få et raskt bilde av Titan," sier Brown. "Den morsomme delen var å måtte forklare dem at vi visste at det var skyer fordi vi hadde sett bevisene i vårt 14-tommers teleskop midt i L.A.-bassenget."
Resultatet var "Direkte påvisning av variable troposfæriske skyer nær Titans sørpol," som dukket opp i tidsskriftet Nature 19. desember. Den inkluderte denne erkjennelsen: ”Vi takker. S. Horst i mange netter med overvåking av Titan i kulden. ”
Avisen har hjulpet Brown med å skaffe finansiering til å bygge et nytt 24-tommers spesialbygget teleskop. Det vil bli plassert i sin egen bygning på toppen av Palomar-fjellet, på eiendommen til Caltechs eksisterende observatorium. Det er også robotisert; Brown vil kontrollere omfanget fra Pasadena via et dataprogram han har skrevet.
Han vil bruke den til videre observasjon av Titan og til annen bildebehandling, for eksempel kometer i rask bevegelse. "Mest astronomi er stort," bemerker Brown; “Store omfang som ser på store, uforanderlige ting, som galakser. Jeg liker å se på å endre ting, som førte til dette teleskopet. ”
Det som virkelig gjorde dette prosjektet unikt, men ifølge Brown, er Robinson-omfanget. "Sarah var i stand til å gjøre noe med dette lille teleskopet i Pasadena som ingen i verden, på noen av de større profesjonelle teleskopene sine på høye, mørke fjelltopp, hadde klart å gjøre," sier han. "Noen ganger er en god idé og stahet bedre enn det største teleskopet i byen."
For Horst, mens arbeidet ikke var intellektuelt utfordrende - “en trent ape kunne ha gjort det,” sier hun med latter - det var likevel “et kult prosjekt. Alt her er så teoretisk og kjedelig, og så klasseromsorientert. Så på den måten var det en fin opplevelse og minnet meg hva ekte vitenskap handlet om. ”
Originalkilde: Caltech News Release
