Κοινωνική απομάκρυνση από τα αστέρια
Οι αστρονόμοι εκτιμούν την ομορφιά της δουλειάς μας. Μπορεί να ξοδεύουμε μεγάλο μέρος του χρόνου μας εξετάζοντας δεδομένα και σκάβοντας στη γλώσσα των μαθηματικών και της φυσικής για να περιγράψουμε τον κόσμο, αλλά έχουμε επίσης τη μοναδική ευκαιρία να ταξιδέψουμε σε μερικές από τις πιο σκοτεινές γωνιές του κόσμου για την έρευνά μας. Οι περισσότεροι από εμάς δεν μπορούμε να αντισταθούμε να αφιερώσουμε λίγες στιγμές κατά τη διάρκεια μιας πολυάσχολης επίσκεψης σε ένα απομακρυσμένο παρατηρητήριο για να πιούμε στο περιβάλλον μας.
Αγαπάμε ιδιαίτερα τα ηλιοβασιλέματα. Βλέποντας τη Γη να περιστρέφεται αργά μακριά από το πλησιέστερο αστέρι μας, μας προσφέρει μια ήσυχη στιγμή για να απολαύσουμε την απεραντοσύνη και τα χρώματα του πλανήτη μας καθώς ξεκινά η νύχτα. Μέχρι τον Μάρτιο του τρέχοντος έτους, θα μπορούσατε σχεδόν να υποθέσετε ότι κάθε απόγευμα, αστρονόμοι διάσπαρτοι σε όλο τον κόσμο θα στέκονταν δίπλα σε τηλεσκόπια στην κορυφή του βουνού και θα σταματούσαν στη δουλειά τους για να θαυμάσουν την απλή ομορφιά του ουρανού.
Δυστυχώς, τους τελευταίους μήνες αυτό το κοινό τελετουργικό έχει σχεδόν εξαφανιστεί, εγκαταλείφθηκε μαζί με τα ίδια τα τηλεσκόπια καθώς τα παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο έχουν κλείσει προσωρινά λόγω του COVID-19.
Τα τηλεσκόπια ερευνητικής ποιότητας είναι ένα σπάνιο και πολύτιμο αγαθό, και το να αφήνεις κάποιον να κάθεται αδρανής για ακόμη και λίγες νύχτες είναι ένα δραστικό μέτρο. Η απόφαση να κλείσουμε τους θόλους και να αφήσουμε πίσω τις βουνοκορφές μπορεί να φαίνεται περίεργη - σε τελική ανάλυση, βάζουμε τηλεσκόπια στη μέση του πουθενά και μελετάμε πράγματα που βρίσκονται δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Η αστρονομία φαίνεται σαν η πιο μακρινή κοινωνικά δουλειά. Γιατί πρέπει να κλείσουν οι αστρονομικές εγκαταστάσεις;
Πρώτα και κύρια, η λειτουργία αυτών των μακρινών επιστημονικών φυλακίων απαιτεί τις προσπάθειες του επιτόπιου προσωπικού υποστήριξης, των μελών της τοπικής κοινότητας των οποίων η ασφάλεια έχει σημασία. Και ορισμένα τηλεσκόπια εξακολουθούν να απαιτούν από τους αστρονόμους να ταξιδέψουν χιλιάδες μίλια για να τα φτάσουν και να τα παρατηρήσουν προσωπικά, μια δύσκολη προοπτική αυτές τις μέρες.
Ωστόσο, είναι αναμφισβήτητο ότι η έρευνα για την αστρονομία, και η θέση των αστρονόμων σε αυτήν, είναι πιο εύστοχη από ό,τι πριν από έναν αιώνα ή ακόμα και πριν από μια δεκαετία. Στις αρχές του 20ου αιώνα, η θέση ενός αστρονόμου ήταν στο τηλεσκόπιο, κυριολεκτικά. Τα μεγάλα όργανα χρησιμοποιούν μεγάλους, καμπυλωτούς καθρέφτες για να συλλάβουν το φως που πέφτει από τον νυχτερινό ουρανό. Το μέγεθος του κύριου καθρέφτη ενός τηλεσκοπίου είναι το καθοριστικό του χαρακτηριστικό:Ένας μεγαλύτερος καθρέφτης μπορεί να συλλέξει και να εστιάσει περισσότερο φως, επιτρέποντάς μας να μελετήσουμε πιο αμυδρά και πιο μακρινά αντικείμενα. Για δεκαετίες, η παρατήρηση στα μεγαλύτερα και καλύτερα τηλεσκόπια του κόσμου σήμαινε σκαρφάλωμα σε στενούς χώρους ψηλά πάνω από τον καθρέφτη, ταχυδακτυλουργία σε γυάλινες φωτογραφικές πλάκες και σκύψιμο πάνω από μια κάμερα μέσα σε μεγάλες ψυχρές νύχτες. Οι αστρονόμοι κοιτούσαν μέσω ενός προσοφθάλμιου φακού για να καθοδηγήσουν το τηλεσκόπιο με το χέρι, συμβαδίζοντας με τα αστέρια καθώς περιστρέφονταν από πάνω.
Η συλλογή δεδομένων σε γυάλινες πλάκες και η οδήγηση ενός τηλεσκοπίου με το μάτι μπορεί να ακούγεται πρωτόγονη, αλλά αυτές οι παρατηρήσεις οδήγησαν σε μερικές από τις πιο πρωτοποριακές ανακαλύψεις στην αστρονομία. Το 1912, η αστρονόμος του Χάρβαρντ Henrietta Swan Leavitt χρησιμοποίησε παρατηρήσεις πλακών από ένα τηλεσκόπιο στο Περού για να ανακαλύψει ότι περίεργα μεταβλητά αστέρια που ονομάζονται Κηφείδες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να μετρήσουν με ακρίβεια τεράστιες αποστάσεις στο διάστημα. Έντεκα χρόνια αργότερα, ο Edwin Hubble εντόπισε έναν Κηφείδη σε μια φωτογραφία πλάκας από το τηλεσκόπιο 100 ιντσών στο Παρατηρητήριο Mount Wilson στην Καλιφόρνια. Η πλάκα έδειχνε αυτό που ονομαζόταν τότε νεφέλωμα της Ανδρομέδας, αλλά η νέα μέτρηση της απόστασης του Hubble οδήγησε στην αποκάλυψη που αλλάζει το σύμπαν ότι το νεφέλωμα ήταν, στην πραγματικότητα, ο γαλαξίας της Ανδρομέδας και ότι αμέτρητοι άλλοι γαλαξίες υπήρχαν πέρα από τον δικό μας. Η ανακάλυψη της χημείας των άστρων και της διαστολής του σύμπαντος, οι πρώτες δοκιμές που αποδεικνύουν τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν — όλα αυτά συνέβησαν χάρη στις φωτογραφικές πλάκες και τις πολλές ώρες που πέρασαν οι αστρονόμοι δεμένοι, σχεδόν φυσικά, με τηλεσκόπια βουνών.
Μέχρι τη δεκαετία του 1970, νέες προόδους, όπως συσκευές σύζευξης φορτίου (φωτοευαίσθητα τσιπ πυριτίου που θα μπορούσαν να αποθηκεύουν δεδομένα ψηφιακά) καθιέρωσαν τα ηλεκτρονικά ως ζωτικό μέρος της ζωής του παρατηρητηρίου. Οι αστρονόμοι δεν χρειαζόταν πλέον να τρέμουν δίπλα στις κάμερές τους. Μπορούσαν τώρα να πραγματοποιήσουν τις παρατηρήσεις τους από τη σχετική πολυτέλεια των λεγόμενων ζεστών δωματίων, των προθάλαμων που συγκρατούσαν υπολογιστές, φώτα και, κυρίως, θερμότητα. Οι επιστήμονες ήταν πιο άνετοι και τα τηλεσκόπια ήταν πιο ισχυρά:τα CCD ήταν πολύ πιο ευαίσθητα στο φως από τις φωτογραφικές πλάκες και τα δεδομένα που αποθήκευαν ήταν υπέροχα ποσοτικά, προσφέροντας νέες ανακαλύψεις με τη μορφή καθαρών μηδενικών και μονάδων, παρά σκληρά να ερμηνεύσουν γυάλινες εικόνες. Μέσω της χρήσης αυτών των συσκευών, και με τα μεγέθη των κατόπτρων τηλεσκοπίων που κυκλοφόρησαν κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα, οι αστρονόμοι απέκτησαν την ικανότητα να μελετούν όλο και πιο αμυδρά αντικείμενα, ταξιδεύοντας αποτελεσματικά πίσω στο χρόνο καθώς ανίχνευαν φως από τις πιο εξωτερικές άκρες του ορατού σύμπαντος . Η τεχνολογία έκανε τη δουλειά μας ευκολότερη και πιο αποτελεσματική, σηματοδοτώντας μια θεμελιώδη αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο έγινε η αστρονομία.
Καθώς οι υπολογιστές και ο αυτοματισμός έπαιζαν όλο και πιο σημαντικό ρόλο στην αστρονομία, η εξ αποστάσεως παρατήρηση άρχισε να αυξάνεται σε δημοτικότητα. Εάν οι αστρονόμοι μπορούσαν να πραγματοποιήσουν τις παρατηρήσεις τους από ένα άλλο δωμάτιο, γιατί όχι ένα άλλο κτίριο; Ή έστω σε άλλη χώρα;
Σήμερα, η απομακρυσμένη παρατήρηση μπορεί να σημαίνει οτιδήποτε, από μια ειδική αίθουσα ελέγχου έως λογισμικό σε φορητό υπολογιστή. Έτρεξα το τηλεσκόπιο 3,5 μέτρων στο Apache Point Observatory στο Νέο Μεξικό από τον καναπέ μου στο Σιάτλ, ένα τραπέζι κουζίνας στη Νέα Υόρκη και ένα κτίριο γραφείων στην Ελβετία. Τα δίδυμα τηλεσκόπια Gemini στη Χαβάη και τη Χιλή - τα οποία έχουν παρατηρήσει τις πρώτες στιγμές ενός σουπερνόβα και έχουν τραβήξει φωτογραφίες ολόκληρων πλανητικών συστημάτων που περιφέρονται γύρω από μακρινά αστέρια - προχωρούν την απόσταση ένα βήμα παραπέρα. Οι αστρονόμοι υποβάλλουν σχολαστικές οδηγίες εκ των προτέρων και οι παρατηρήσεις φορτώνονται σε μια «ουρά» τηλεσκοπίου που μπορεί να λάβει υπόψη τον καιρό, τις φάσεις της σελήνης και τις ατμοσφαιρικές συνθήκες. Κοιμήθηκα ήσυχος κατά τη διάρκεια μιας ολόκληρης νύχτας παρατήρησης, ξύπνησα το επόμενο πρωί και απλώς κατέβασα τα νέα δεδομένα που περιμένουν στα εισερχόμενά μου.
Η απομακρυσμένη παρατήρηση ή η παρατήρηση στην ουρά μπορεί να είναι εντελώς πολυτελής για τους αστρονόμους - είναι σίγουρα πιο φιλική προς την πανδημία - αλλά οι αστρονόμοι δεν είναι οι μόνοι που εργάζονται στα τηλεσκόπια. Σε γενικές γραμμές, δεν έχουμε χειριστεί τα δικά μας γιγαντιαία τηλεσκόπια για δεκαετίες. Αυτή η αποστολή ανήκει σε επαγγελματίες χειριστές, ειδικούς στις πολύπλοκες λειτουργίες ενός μεμονωμένου τηλεσκοπίου, οι οποίοι εξακολουθούν να εργάζονται σε δωμάτια ελέγχου που βρίσκονται σε βουνοκορφές παρατηρητηρίου.
Μερικά τηλεσκόπια που είναι αφιερωμένα σε παρατηρήσεις έρευνας μπορούν στην πραγματικότητα να λειτουργούν εντελώς ρομποτικά χωρίς κανέναν επί τόπου. Αυτά τα πιο απλά όργανα τραβούν φωτογραφίες από τα ίδια σημεία του ουρανού ξανά και ξανά για να αναζητήσουν αστεροειδείς κοντά στη Γη και αστέρια που εκρήγνυνται. Μερικά από τα αυριανά πρωτοποριακά τηλεσκόπια έρευνας, όπως το Παρατηρητήριο Vera C. Rubin στη Χιλή (όπου η κατασκευή σταμάτησε τον Μάρτιο), είναι ήδη σχεδιασμένα να λειτουργούν με ελάχιστη παρουσία πληρώματος.
Φυσικά, οι προκλήσεις του COVID-19 ξεπερνούν πολύ τα τηλεσκοπικά logistics. Οι αστρονόμοι, όπως όλοι οι άλλοι, παλεύουν με τις προκλήσεις της τρέχουσας στιγμής. Η φροντίδα των παιδιών κατά τη διάρκεια της ημέρας, η αντιμετώπιση του συστημικού ρατσισμού και της πολιτικής αναταραχής και η μεταφορά τάξεων και συνεδρίων στο Διαδίκτυο είναι όλα κρίσιμα καθήκοντα που δεν συνυπάρχουν εύκολα με την προσπάθεια επίλυσης των μυστηρίων του σύμπαντος.
Τα τηλεσκόπια και τα ρομποτικά τηλεσκόπια, ανεξάρτητα από το πόσο απίστευτα είναι, μπορούν επίσης να ικανοποιήσουν ορισμένες από τις διαφορετικές ανάγκες παρατήρησης της κοινότητας της αστρονομίας. Η μελέτη εκατομμυρίων αντικειμένων κάθε φορά ή η εκτέλεση προσχεδιασμένων προγραμμάτων μπορεί να είναι αποτελεσματική, αλλά η επιστήμη ευδοκιμεί επίσης με την ηρεμία, με τους αστρονόμους να κλέβουν μερικές στιγμές για μια παρατήρηση περίεργη ή μια δημιουργική ιδέα. Μερικές από τις πιο συναρπαστικές έρευνές μου - εξηγώντας περίεργες παραλλαγές στη φωτεινότητα του Betelgeuse, μελέτη των εγχώριων γαλαξιών των νεογέννητων μαύρων τρυπών στα μισά του σύμπαντος, εύρεση ενός παράξενου νέου αστέρα που υποστηρίζεται από την κβαντική φυσική - συνέβη χάρη σε μια αλλαγή της τελευταίας στιγμής στην παρατήρηση σχέδια. Η ασφαλής επιστροφή στην πλήρη παρατήρηση, σε όλες τις ποικίλες σύγχρονες μορφές της, είναι ζωτικής σημασίας για την επιστημονική πρόοδο.
Η πανδημία ήταν ένα πρωτοφανές γεγονός σε πραγματικά πλανητική κλίμακα, ένα γεγονός που έδωσε δυστυχώς στους ανθρώπους σε όλο τον κόσμο μια ενωτική ανθρώπινη εμπειρία μέσω της τραγωδίας. Για μένα, η πιο όμορφη πτυχή της αστρονομίας είναι η ικανότητά της να προσφέρει στην ανθρωπότητα εξίσου ενοποιητικές στιγμές μέσω του θριάμβου. Απλώς κοιτάξτε τον κατακλυσμό των φωτογραφιών του κομήτη Neowise που γέμισε το διαδίκτυο τον περασμένο μήνα ή την ενθουσιώδη ανταπόκριση που υποδέχτηκε την πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας. Φανταστείτε την απεραντοσύνη μιας μελλοντικής ανακοίνωσης ότι έχουμε ανακαλύψει τη ζωή σε άλλους κόσμους. Όλα αυτά αντιπροσωπεύουν νίκες σε όλη τη Γη, τις οποίες μοιράζεται όποιος μπορεί να εκτιμήσει τη συγκίνηση της ανακάλυψης. Η παρατήρηση των αστεριών, είτε από μια πίσω αυλή είτε από καναπέ ή από τα πιο απομακρυσμένα τηλεσκόπια στον κόσμο, δίνει σε όλους μας την ευκαιρία να βρούμε μια κοινή χαρά στην ομορφιά του νυχτερινού ουρανού.
