El Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA) es un instituto de investigación astrofísica operado conjuntamente por el Harvard College Observatory y el Smithsonian Astrophysical Observatory . Fundada en 1973 y con sede en Cambridge, Massachusetts , la CfA dirige un amplio programa de investigación en astronomía , astrofísica , ciencias terrestres y espaciales , así como educación científica . La CfA lidera o participa en el desarrollo y las operaciones de más de quince investigaciones astronómicas terrestres y espaciales.observatorios en todo el espectro electromagnético , incluido el próximo Telescopio Gigante de Magallanes (GMT) y el Observatorio de rayos X Chandra , uno de los Grandes Observatorios de la NASA .
Abreviatura | CfA |
---|---|
Establecido | 1973 |
Propósito | Investigación en astronomía , astrofísica , ciencias terrestres y espaciales |
Sede | 60 Garden Street, Cambridge, Massachusetts , Estados Unidos |
Director | Charles R. Alcock |
Personal | 850+ |
Sitio web | www |
Anteriormente llamado | Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica |
Con más de 850 científicos, ingenieros y personal de apoyo, el CfA se encuentra entre los institutos de investigación astronómica más grandes del mundo. [1] Sus proyectos han incluido avances ganadores del Premio Nobel en cosmología y astrofísica de alta energía , el descubrimiento de muchos exoplanetas y la primera imagen de un agujero negro . El CfA también desempeña un papel importante en la comunidad mundial de investigación en astrofísica : el Sistema de datos astrofísicos (ADS) del CfA , por ejemplo, ha sido adoptado universalmente [2] como la base de datos mundial en línea de artículos de astronomía y física. Conocido durante la mayor parte de su historia como el "Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica", el CfA cambió su nombre en 2018 a su nombre actual en un esfuerzo por reflejar su estatus único como una colaboración conjunta entre la Universidad de Harvard y la Institución Smithsonian . El actual Director de la CfA (desde 2004) es Charles R. Alcock , [3] que sucede a Irwin I. Shapiro (Director de 1982 a 2004) y George B. Field (Director de 1973 a 1982).
Historia de la CfA
El Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian no es formalmente una organización legal independiente, sino más bien una entidad institucional operada bajo un Memorando de entendimiento entre la Universidad de Harvard y la Institución Smithsonian . Esta colaboración se formalizó el 1 de julio de 1973, con el objetivo de coordinar las actividades de investigación relacionadas del Harvard College Observatory (HCO) y el Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) bajo el liderazgo de un solo Director, y ubicado dentro del mismo complejo de edificios en el campus de Harvard en Cambridge, Massachusetts . La historia de la CfA es, por tanto, también la de las dos organizaciones totalmente independientes que la componen. Con una vida útil combinada de más de 300 años, HCO y SAO han sido sede de importantes hitos en la historia astronómica que son anteriores a la fundación de la CfA. Estos se resumen brevemente a continuación.
Historia del Observatorio Astrofísico Smithsonian (SAO)
Samuel Pierpont Langley , el tercer secretario del Smithsonian , fundó el Observatorio Astrofísico Smithsonian en el patio sur del Castillo Smithsonian (en el National Mall de EE. UU. ) El 1 de marzo de 1890. El propósito inicial y principal del Observatorio Astrofísico era " registrar la cantidad y carácter del calor del Sol [4] ". Charles Greeley Abbot fue nombrado primer director de SAO, y el observatorio operaba telescopios solares para tomar medidas diarias de la intensidad del Sol en diferentes regiones del espectro electromagnético óptico . Al hacerlo, el observatorio permitió a Abbot realizar refinamientos críticos en la constante solar , así como descubrir por casualidad la variabilidad solar . Es probable que la historia temprana de SAO como observatorio solar fuera parte de la inspiración detrás del logo "sunburst" del Smithsonian, diseñado en 1965 por Crimilda Pontes . [5]
En 1955, la sede científica de la SAO se trasladó de Washington, DC a Cambridge, Massachusetts para afiliarse al Harvard College Observatory (HCO). [4] Fred Lawrence Whipple , entonces presidente del Departamento de Astronomía de Harvard, fue nombrado nuevo director de SAO. La relación de colaboración entre SAO y HCO, por lo tanto, es anterior a la creación oficial de la CfA en 18 años. El traslado de SAO al campus de Harvard también resultó en una rápida expansión de su programa de investigación. Tras el lanzamiento de Sputnik (el primer satélite creado por humanos del mundo) en 1957, SAO aceptó un desafío nacional [6] para crear una red mundial de rastreo de satélites, colaborando con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en el Proyecto Space Track .
Con la creación de la NASA al año siguiente y a lo largo de la Carrera Espacial , SAO lideró grandes esfuerzos en el desarrollo de observatorios en órbita y grandes telescopios terrestres , astrofísica teórica y de laboratorio , así como la aplicación de computadoras a problemas astrofísicos.
Historia del Observatorio de la Universidad de Harvard (HCO)
En parte como respuesta al renovado interés público en la astronomía tras el regreso del cometa Halley en 1835 , el Observatorio de la Universidad de Harvard se fundó en 1839, cuando la Corporación de Harvard nombró a William Cranch Bond como " Observador Astronómico de la Universidad" . [7] Durante sus primeros cuatro años de funcionamiento, el observatorio estaba situado [8] en la Casa Dana-Palmer (donde también residía Bond) cerca de Harvard Yard , y constaba de poco más de tres pequeños telescopios y un reloj astronómico. [7] En su libro de 1840 que relata la historia de la universidad, el entonces presidente de Harvard, Josiah Quincy III, señaló que "... se necesita un telescopio reflector montado ecuatorialmente ..." [7] . Este telescopio, el "Gran Refractor" de 15 pulgadas, abrió siete años más tarde (en 1847) en la cima de Observatory Hill en Cambridge (donde todavía existe hoy, alojado en el complejo de edificios más antiguo de la CfA). El telescopio fue el más grande de los Estados Unidos desde 1847 hasta 1867. William Bond y el fotógrafo pionero John Adams Whipple utilizaron el Gran Refractor para producir los primeros daguerrotipos claros de la Luna (lo que les valió un premio en la Gran Exposición de 1851 en Londres). Bond y su hijo, George Phillips Bond (el segundo director de HCO), lo usaron para descubrir la octava luna de Saturno, Hyperion (que también fue descubierta independientemente por William Lassell ).
Bajo la dirección de Edward Charles Pickering 1877-1919, el observatorio se convirtió en el mayor productor del mundo de los espectros estelares y magnitudes, estableció una estación de observación en Perú , [9] y los métodos de producción en masa aplicada a los análisis de los datos . Fue durante este tiempo que HCO se convirtió en sede de una serie de descubrimientos importantes en la historia astronómica , impulsados por las llamadas " Computadoras " del Observatorio (mujeres contratadas por Pickering como trabajadoras calificadas para procesar datos astronómicos). Entre estas "computadoras" se encontraban WILLImina Fleming , Annie Jump Cannon , Henrietta Swan Leavitt , Florence Cushman y Antonia Maury , todas ampliamente reconocidas en la actualidad como figuras importantes de la historia científica . [10] Henrietta Swan Leavitt , por ejemplo, descubrió la denominada relación período-luminosidad para las estrellas variables cefeidas clásicas , [11] estableciendo la primera gran " vela estándar " con la que medir la distancia a las galaxias . Ahora llamado " ley de Leavitt ", el descubrimiento es considerado como uno de los más fundamentales e importantes en la historia de la astronomía ; astrónomos como Edwin Hubble , por ejemplo, usarían más tarde la Ley de Leavitt para establecer que el Universo se está expandiendo , la principal evidencia del modelo del Big Bang .
Tras la jubilación de Pickering en 1921, la dirección de HCO recayó en Harlow Shapley (un participante importante en el llamado " Gran Debate " de 1920). Esta era del observatorio se hizo famosa por el trabajo de Cecelia Payne-Gaposchkin , quien se convirtió en la primera mujer en obtener un doctorado en astronomía de Radcliffe College (a pocos pasos del Observatorio). La tesis de Payne-Gapochkin de 1925 propuso que las estrellas estaban compuestas principalmente de hidrógeno y helio , una idea que en ese momento se consideró ridícula. [12] Entre el mandato de Shapley y la formación del CfA, el observatorio fue dirigido por Donald H. Menzel y luego Leo Goldberg , quienes mantuvieron programas ampliamente reconocidos en astrofísica solar y estelar. Menzel jugó un papel importante en alentar al Observatorio Astrofísico Smithsonian a mudarse a Cambridge y colaborar más estrechamente con HCO.
Historia conjunta como el Centro de Astrofísica (CfA)
La base colaborativa de lo que finalmente daría lugar al Centro de Astrofísica comenzó con el traslado de SAO a Cambridge en 1955. Fred Whipple , que ya era presidente del Departamento de Astronomía de Harvard (alojado en HCO desde 1931 [13] ), fue nombrado nuevo miembro de la SAO. director al comienzo de esta nueva era; una prueba temprana del modelo para una dirección unificada en HCO y SAO. Los siguientes 18 años verían a las dos entidades independientes fusionarse cada vez más juntas, operando de manera efectiva (pero informal) como un gran centro de investigación.
Esta relación conjunta se formalizó como el nuevo Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica el 1 de julio de 1973. George B. Field , entonces afiliado a Berkeley , fue nombrado su primer director. Ese mismo año, se creó una nueva revista astronómica , la "Serie CfA Preprint", y un instrumento CfA / SAO que volaba a bordo del Skylab descubrió agujeros coronales en el Sol. [14] La fundación de la CfA también coincidió con el nacimiento de la astronomía de rayos X como un campo nuevo e importante que estuvo dominado en gran medida por los científicos de la CfA en sus primeros años. Riccardo Giacconi , considerado como el "padre de la astronomía de rayos X", fundó la División de Astrofísica de Altas Energías dentro de la nueva CfA al trasladar la mayor parte de su grupo de investigación (entonces en Ciencias e Ingeniería Estadounidenses ) a SAO en 1973. Ese grupo se iría más tarde en lanzar el Observatorio Einstein (el primer telescopio de rayos X de imágenes ) en 1976, y finalmente liderar las propuestas y el desarrollo de lo que se convertiría en el Observatorio de rayos X Chandra . Chandra , el segundo de los Grandes Observatorios de la NASA y aún el telescopio de rayos X más poderoso de la historia, continúa operando hoy como parte del Centro de Rayos X Chandra de la CfA . Giacconi ganaría más tarde el Premio Nobel de Física en 2002 por su trabajo fundamental en astronomía de rayos X.
Poco después del lanzamiento del Observatorio Einstein , Steven Weinberg de la CfA ganó el Premio Nobel de Física en 1979 por su trabajo sobre unificación electrodébil . La década siguiente vio el inicio de la histórica CfA Redshift Survey (el primer intento de mapear la estructura a gran escala del Universo ), así como el lanzamiento del "Informe de campo", una encuesta decenal de astronomía y astrofísica muy influyente presidida por el el director saliente de la CfA, George Field . Sería reemplazado en 1982 por Irwin Shapiro , quien durante su mandato como Director (1982 a 2004) supervisó la expansión de las instalaciones de observación de la CfA en todo el mundo, incluido el recién nombrado Observatorio Fred Lawrence Whipple , el Telescopio Infrarrojo (IRT) a bordo del El transbordador espacial , el telescopio de espejos múltiples (MMT) de 6,5 metros , el satélite SOHO y el lanzamiento de Chandra en 1999. Los descubrimientos liderados por CfA durante este período incluyen el trabajo canónico sobre la Supernova 1987A , la " Gran Muralla CfA2 " (entonces la más grande estructura coherente conocida en el Universo), la mejor evidencia hasta ahora de agujeros negros supermasivos y la primera evidencia convincente de un planeta extrasolar . [15]
La década de 1990 también vio a la CfA jugar sin saberlo un papel importante en la historia de la informática e Internet: en 1990, SAO desarrolló SAOImage, una de las primeras aplicaciones basadas en X11 del mundo que se puso a disposición del público (su sucesor, DS9, sigue siendo el más extendido). visor de imágenes astronómico FITS usado en todo el mundo). Durante este tiempo, los científicos de la CfA también comenzaron a trabajar en lo que se convertiría en el Sistema de datos astrofísicos (ADS), una de las primeras bases de datos en línea de artículos de investigación del mundo . [2] En 1993, ADS estaba ejecutando las primeras consultas transatlánticas de rutina entre bases de datos, un aspecto fundamental de Internet en la actualidad. [2]
El CfA hoy
Investigación en el CfA
Charles Alcock , conocido por una serie de trabajos importantes relacionados con objetos de halo compactos masivos , fue nombrado tercer director de la CfA en 2004. Hoy Alcock en el extranjero es uno de los institutos astronómicos más grandes y productivos del mundo, [1] con más de 850 empleados y un presupuesto anual de más de $ 100M USD . El Departamento de Astronomía de Harvard, ubicado dentro del CfA, mantiene un complemento continuo de aproximadamente 60 estudiantes de doctorado , más de 100 investigadores postdoctorales y aproximadamente 25 licenciaturas en astronomía y astrofísica de la Universidad de Harvard . Mientras tanto, SAO alberga un programa de pasantes de verano de REU de larga duración y altamente calificado , así como muchos estudiantes graduados visitantes. La CfA estima que aproximadamente el 10% de la comunidad de astrofísica profesional en los Estados Unidos pasó al menos una parte de su carrera o educación allí. [17]
El CfA es un socio principal o principal en las operaciones del Observatorio Fred Lawrence Whipple , el Matriz Submilimétrica , el Observatorio MMT , el Telescopio del Polo Sur , VERITAS y varios otros telescopios terrestres más pequeños . El Plan Estratégico 2019-2024 de la CfA incluye la construcción del Telescopio Gigante de Magallanes como una prioridad principal para el Centro.
Junto con el Observatorio de rayos X Chandra , el CfA desempeña un papel central en una serie de instalaciones de observación basadas en el espacio , incluida la sonda solar Parker , el telescopio espacial Kepler , el Observatorio de dinámica solar (SDO) y HINODE , lanzados recientemente . El CfA, a través del Observatorio Astrofísico Smithsoniano, desempeñó recientemente un papel importante en el Observatorio de rayos X Lynx , un estudio de concepto de gran misión financiado por la NASA encargado como parte de la Encuesta Decadal 2020 sobre astronomía y astrofísica ("Astro2020"). Si se lanza, Lynx sería el observatorio de rayos X más poderoso construido hasta la fecha, permitiendo avances de orden de magnitud en capacidad sobre Chandra .
SAO es uno de los 13 institutos de partes interesadas de la Junta del Telescopio Event Horizon , y la CfA alberga su Centro de operaciones de matriz. En 2019, el proyecto reveló la primera imagen directa de un agujero negro. [18] El resultado es ampliamente considerado como un triunfo no solo de la astronomía observacional , sino también de su intersección con la astrofísica teórica . La unión de los subcampos teóricos y de observación de la astrofísica ha sido un enfoque importante de la CfA desde su fundación. [14]
En 2018, el CfA cambió su nombre , cambiando su nombre oficial a "Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian" en un esfuerzo por reflejar su estatus único como una colaboración conjunta entre la Universidad de Harvard y la Institución Smithsonian . En la actualidad, la CfA recibe aproximadamente el 70% de sus fondos de la NASA , el 22% de los fondos federales del Smithsonian y el 4% de la National Science Foundation . El 4% restante proviene de contribuyentes, incluido el Departamento de Energía de los Estados Unidos , la Fundación Annenberg , así como otros obsequios y donaciones. [17]
Estructura organizativa
La investigación en la CfA está organizada en seis divisiones y siete centros de investigación:
Divisiones científicas dentro de la CfA
- Física atómica y molecular (AMP)
- Astrofísica de alta energía (HEA)
- Astronomía óptica e infrarroja (OIR)
- Radio y geoastronomía (RG)
- Ciencias solares, estelares y planetarias (SSP)
- Astrofísica teórica (TA)
Centros alojados en el CfA
- Chandra de rayos X Centro (CXC), el centro de operaciones científicas de la NASA 's Observatorio Chandra de Rayos X
- Instituto de Teoría y Computación (ITC)
- Instituto de Física Atómica, Molecular y Óptica Teórica (ITAMP)
- Centro de Computación Astrofísica Paralela (CPAC)
- Centro de Planetas Menores (MPC)
- Centro de datos del telescopio (TDC)
- Centro de datos del radiotelescopio (RTDC)
- Grupo de rayos X solares y estelares (SSXG)
El CfA también alberga el Departamento de Astronomía de la Universidad de Harvard, grandes instalaciones centrales de Ingeniería y Computación, el Departamento de Educación Científica, la Biblioteca John G. Wolbach, la base de datos de artículos de astronomía y física (ADS) más grande del mundo y la colección más grande del mundo. de placas fotográficas astronómicas.
Observatorios operados con participación de CfA
Observatorios terrestres
- Observatorio Fred Lawrence Whipple
- Telescopios de Magallanes
- Observatorio MMT
- Telescopio del horizonte de sucesos
- Telescopio del polo sur
- Matriz submilimétrica
- Telescopio de ondas milimétricas de 1,2 metros
- Sistema de matriz de telescopios de imágenes de radiación muy enérgico (VERITAS)
Observatorios y sondas espaciales
- Observatorio de rayos X Chandra
- Satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS)
- Sonda solar Parker
- Hinode
- Kepler
- Observatorio de dinámica solar (SDO)
- Observatorio solar y heliosférico (SOHO)
- Telescopio espacial Spitzer
Observatorios futuros planificados
- Observatorio de rayos X Lynx
- Telescopio gigante de Magallanes
- Matriz de campo ancho de Murchison
- Matriz de kilómetros cuadrados
- Pan-STARRS
- Observatorio Vera C. Rubin (anteriormente llamado Gran Telescopio de Levantamiento Sinóptico)
Referencias
- ^ a b "Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA)" . www.natureindex.com . Consultado el 26 de abril de 2020 .
- ^ a b c Kurtz, Michael J .; Eichhorn, Guenther; Accomazzi, Alberto; Grant, Carolyn S .; Murray, Stephen S .; Watson, Joyce M. (1 de abril de 2000). "El sistema de datos de astrofísica de la NASA: descripción general" . Serie de suplementos de astronomía y astrofísica . 143 (1): 41–59. doi : 10.1051 / aas: 2000170 . ISSN 0365-0138 .
- ^ "Alcock para liderar el CfA: astrofísico conocido por los estudios de 'materia oscura' para tomar el mando en los observatorios" . Harvard Gazette. 20 de mayo de 2004. Archivado desde el original el 3 de septiembre de 2006 . Consultado el 25 de diciembre de 2007 .
- ^ a b DeVorkin, David H. (2018). El Imperio de Fred Whipple: El Observatorio Astrofísico Smithsonian, 1955-1973 . Prensa académica del Smithsonian Institution.
- ^ Anónimo (24 de marzo de 2020). "Crimilda Pontes: el diseñador original del Smithsonian Sunburst" . Archivos de la Institución Smithsonian . Consultado el 29 de abril de 2020 .
- ^ Spiller, James (2015). "A la altura del desafío Sputnik". En Spiller, James (ed.). Fronteras para el siglo americano . Fronteras para el siglo estadounidense: el espacio exterior, la Antártida y el nacionalismo de la Guerra Fría . Estudios Palgrave en Historia de la Ciencia y la Tecnología. Palgrave Macmillan EE. UU. págs. 21–64. doi : 10.1057 / 9781137507877_2 . ISBN 978-1-137-50787-7.
- ^ a b c "1937PA ..... 45..523M Página 523". Código Bibliográfico : 1937PA ..... 45..523M . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ "Casa Dana-Palmer | Noticias | El Harvard Crimson" . www.thecrimson.com . Consultado el 29 de abril de 2020 .
- ^ La ciencia Popular mensual . Biblioteca MBLWHOI. [Nueva York, Popular Science Pub. Co., etc.] 1903-1904.CS1 maint: otros ( enlace )
- ^ Sobel, Dava (2016). El universo de cristal: cómo las señoras del Observatorio de Harvard midieron las estrellas . Nueva York. ISBN 978-0-670-01695-2. OCLC 952469237 .
- ^ Leavitt, Henrietta S .; Pickering, Edward C. (marzo de 1912). "Períodos de 25 estrellas variables en la pequeña nube de Magallanes". HarCi . 173 : 1-3. Código bibliográfico : 1912HarCi.173 .... 1L .
- ^ Payne-Gaposchkin, Cecilia, 1900-1979. (1996). Cecilia Payne-Gaposchkin: una autobiografía y otros recuerdos . Haramundanis, Katherine, 1937– (2ª ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-48251-8. OCLC 33281965 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ "Historia" . astronomy.fas.harvard.edu . Consultado el 30 de abril de 2020 .
- ^ a b "Aspectos destacados del primer cuarto de siglo de investigación de CfA" . www.cfa.harvard.edu/ . 5 de febrero de 2013 . Consultado el 30 de abril de 2020 .
- ^ Latham, David W .; Mazeh, Tsevi; Stefanik, Robert P .; El alcalde, Michel; Burki, Gilbert (mayo de 1989). "El compañero invisible de HD114762: una probable enana marrón" . Naturaleza . 339 (6219): 38–40. doi : 10.1038 / 339038a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4324036 .
- ^ "CfA juega un papel central en la captura de la imagen de un agujero negro emblemático" . www.cfa.harvard.edu/ . 9 de abril de 2019 . Consultado el 27 de abril de 2020 .
- ^ a b "www.cfa.harvard.edu/" . www.cfa.harvard.edu/ . Consultado el 30 de abril de 2020 .
- ^ Akiyama, Kazunori; Alberdi, Antxon; Alef, Walter; Asada, Keiichi; Azulay, Rebecca; Baczko, Anne-Kathrin; Ball, David; Baloković, Mislav; Barrett, John; Bintley, Dan; Blackburn, Lindy (10 de abril de 2019). "Primeros resultados del telescopio de horizonte de sucesos M87. I. La sombra del agujero negro supermasivo" . El diario astrofísico . 875 (1): L1. doi : 10.3847 / 2041-8213 / ab0ec7 . ISSN 2041-8213 .
enlaces externos
- Página de inicio de CfA
Coordenadas :42 ° 22′53 ″ N 71 ° 07′42 ″ W / 42.38146 ° N 71.12837 ° W / 42,38146; -71.12837