Suche nach extrasolaren Planeten mit Einsteins "Nutzlosen" Methode

Diese ScienceLives Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

In seinem letzten Jahr der graduate School der Universität Stanford geschah David Bennett einen Artikel im Astrophysical Journal zu lesen, die die Schwerkraft Microlensing Methode diskutiert. Obwohl er als theoretischer Physiker und Kosmologe trainiert hatte, beeindruckte die Macht dieser Methode ihn. Microlensing ist ein Sonderfall des Gravitationslinseneffekts, in der Einzelbilder können nicht aufgelöst werden, aber wechselnde Vergrößerungen sind nachweisbar.

Er dachte, es könnte verwendet werden, um Astrophysik Probleme, wie auch im Zusammenhang der Art der mysteriösen dunklen Materie zu lösen. Dunkle Materie ist die unsichtbaren Dinge, die mehr als 80 Prozent des Universums ausmacht; es nicht emittieren oder streuen Licht oder andere elektromagnetische Strahlung und so direkt über optische erkannt werden kann oder Radioastronomie.

Er absolvierte im Jahr 1986, aber die Microlensing-Methode stecken mit ihm. Einige Jahre später half er, bilden eine Gruppe, bekannt als der MACHO Zusammenarbeit, die die Microlensing-Methode verwenden würden, um dunkle Materie zu studieren. Er fuhr fort, im Feld zu arbeiten, wie Astronomen die Microlensing Beobachtungen von der Suche nach dunkler Materie für die Untersuchung von extrasolaren (nicht die Sonne umkreisen) Fokus Planeten.

Als Forschungsprofessor an der University of Notre Dame er verfolgt die Studie von extrasolaren Planeten als Mitglied der MOA und Planeten Kooperationen und hat dazu geführt, dass die Bemühungen um eine Microlensing Planeten aus dem Weltraum Recherche. Eine weltraumgestützte extrasolar Planet Suche mit Microlensing-Methode ist ein wesentlicher Bestandteil der WFIRST-Mission, als der oberste Priorität großen Weltraum-Mission von der National Academy of Sciences Astro2010 dekadische Umfrage eingestuft wurde.

Name: David Bennett
Alter: 52
Institution: Universität von Notre Dame
Fachrichtung: Astrophysik

Was inspirierte Sie zu dieser Fachrichtung zu wählen?
Meine größte Inspiration kam aus der Tatsache, dass ich eine Rolle im Bereich der Beobachtungsdaten gravitational Microlensing zu schaffen hatte. Ich war als einer theoretischen Teilchenphysiker ausgebildet und war sehr daran interessiert, das Problem der dunklen Materie in den 1980er Jahren, Bohdan Paczynskis 1986 Papier darauf hinweist bemerkte, dass baryonischen dunkler Materie könnte entweder entdeckt oder endgültig ausgeschlossen.

Meine Begeisterung für diese Methode zugeschrieben Paczynski in ein (vermutlich) etwas Zunge-in-Check Frühgeschichte Microlensing meine Unkenntnis der Astronomie. Im Gegensatz zu erfahrenen Astronomen wusste"ich nicht, das Projekt nicht machbar ist." Ich schlug das Projekt zu Charles Alcock, der dann an das Lawrence Livermore National Lab, ein paar Jahre später war. Ich kam zu Livermore als Postdoktorand bei Alcock beschlossen, es zu verfolgen.

Es war eine Abwechslung von meiner früheren Arbeit über die Entwicklung der kosmische Strings im frühen Universum. Kurz nachdem die Beobachtungsdaten gravitational Microlensing Projekte angefangen hat, betonte Shude Mao und Paczynski, dass extrasolare Planeten von Microlensing gefunden werden konnte. Nach der ersten Microlensing-Veranstaltungen begannen die Menschen zu Fragen, ob Microlensing Planeten Erde-Masse finden konnte. Also, ich teamed oben mit lensing-Theorie Experten Sun Hong Rhie um dieses Problem anzugehen, und arbeite ich auf der Suche nach Exoplaneten mit gravitational Microlensing seitdem.

Was ist der beste Ratschlag, den Sie jemals bekommen?
Während der Pons-Fleischmann "cold Fusion" Fiasko von 1989 ist ein sehr gutes Stück Ratschläge, die ich nicht aufgetreten. Stanley Pons und Martin Fleischmann hatte behauptet, Kernfusion bei der Elektrolyse von schwerem Wasser mit Elektroden von Palladium gemacht zu erreichen, aber es wurde bald klar, Physiker, dass diese Behauptung vielleicht richtig sein könnten.

Wenn ihre Behauptung richtig gewesen wäre, würde es bedeuten, eine preiswerte, in der Nähe von grenzenlos, Quelle der Energie mit sehr wenig in der Art der daraus resultierenden Verschmutzung, und so, jetzt würde es laufen, die meisten unserer Kraftwerke. Ich arbeitete damals als Postdoc in der Princetonphysics-Abteilung, und einige der kondensierten Materie Physiker an der Princeton University hatten eine Finanzmarktstrategie aus dieser profitieren.

Sie kauften Palladium Futures, sofort, wenn das Pons-Fleischmann-Papier herauskam, und dann "Short Sales" Palladium Futures vorgenommen, nachdem die Palladium-Preise stiegen. Sie haben viel Geld auf, was im Grunde allgemein bekannt unter Physikern war. Aber ich habe diesen Rat nicht folgen, weil ich sehr vertraut mit den Finanzmärkten war.

Was war Ihre erste wissenschaftliche Experiment als ein Kind?
Ich weiß nicht tatsächlich keine echte wissenschaftliche Experimente zu tun, wie ein Kind, obwohl ich habe bauen und ein paar Modellraketen fliegen. Ich wollte immer ein Theoretiker, anstatt ein Experimentator oder Beobachter sein, als ich ein Kind war. Es war nicht bis ich meine Doktorarbeit hatte und arbeitete als theoretische Kosmologe, dass ich, wie lohnend Experimentalphysik erkannte und Beobachtungsastronomie werden könnte.

Was ist Ihre Lieblings daran, ein Forscher?
Es ist ein wahrer Genuss zu werden in der Lage, neue Dinge über unser Universum zu lernen, die zuvor bekannt waren nicht. In meinem eigenen Bereich müssen wir Veränderungen in der Helligkeit eines Sterns Microlensed aufgrund der Vordergrund Objektiv System (ein Stern und ein oder mehrere Planeten) Weitergabe davor analysieren. Dies wird als eine "leichte Kurve" bezeichnet, und es ist in der Regel eine befriedigende Augenblick, wenn Sie erfolgreich die Lichtkurve zur Bestimmung der Art des Linsensystems verantwortlich für das Microlensing Ereignis modellieren. Die statistische Analyse von vielen Ereignissen kann jedoch noch lohnender, weil dass Dinge über die allgemeinen Eigenschaften von Planetensystemen sagt uns, das zuvor bekannt waren nicht.

Was ist das wichtigste Merkmal eines Forschers muss nachweisen, um eine effektive Forscher sein?
Es ist schwierig, ein Merkmal als die wichtigste einzelne aber eine Sache, die sehr wichtig in der Astronomie ist Skepsis und Kreativität bei der Suche nach Möglichkeiten, um zu testen, was Sie denken möglicherweise eine neue Entdeckung. In der Astronomie wir haben nicht die Objekte unserer Forschung in unseren Labors, und wir sind begrenzt, die Informationen, die wir sammeln können. Also müssen wir oft sehr einfallsreich, um festzustellen, ob unsere Interpretation einer Reihe von Beobachtungen richtig oder falsch ist.

Was sind die gesellschaftlichen Vorteile Ihrer Forschung?
Ich vermute, dass viele Leute denken, dass Astronomie-Forschung einige gesellschaftliche Vorteile hat, aber diese Meinung einen sehr engen Blick auf die Frage spiegelt. Astronomische Felder wie Kosmologie und die Studie von extrasolaren Planeten uns lehren, dass ein großer Teil der Gesellschaft ist daran interessiert, und selbst, ist ein Vorteil für die Gesellschaft.

Erinnern an den Aufschrei vor ein paar Jahren, wenn die letzte Hubble Space Telescope servicing Mission (vorübergehend) abgebrochen wurde, oder erleben Sie die aktuellen öffentlichen Aufschrei über die Gefahr, dass das James Webb Space Telescope abgebrochen werden könnte. Es ist klar, dass die gewonnenen aus der astronomischen Forschung im allgemeinen Erkenntnisse und die Suche nach extrasolaren Planeten, insbesondere einen Nutzen für die Gesellschaft gilt.

Ein noch größerer Nutzen für die Gesellschaft kommt von der inspirierenden Wirkung dieser Entdeckungen. Diese Entdeckungen junge Menschen begeistern und Sie ermutigen, ihre Weiterbildung in der Hoffnung, diese Art der Wissenschaft beizutragen. Aber in den Prozess der Förderung ihrer Ausbildung, entdecken sie oft andere, eher obskure, Studienrichtungen, die mehr direkte wirtschaftliche Vorteile für die Gesellschaft haben. So bietet der inspirierende Aspekt von extrasolaren Planeten Entdeckungen einen direkten Nutzen für die Gesellschaft.

Wer hat den größten Einfluss auf Ihr Denken als Forscherin hatte?

Obwohl ich nur selten direkt mit ihm gearbeitet, müsste ich sagen, dass die späten Bohdan Paczynski den größten Einfluss auf mich gehabt hat. Es war seine 1986 Papier auf gravitational Microlensing, die mich interessiert. Dann später auf, als Mitglied der OGLE Zusammenarbeit, er die Idee, die Microlensing Daten für Beobachter aus anderen Fraktionen sofort verfügbar gemacht werden sollte schob, so dass basierend auf den vollständigen Satz von Daten zu beobachten, dass Entscheidungen über die laufenden Veranstaltungen gemacht werden könnten.

Dies stand im Widerspruch die wettbewerbsfähige Instinkte der viele von uns in anderen beobachteten Gruppen, aber diese Strategie der "die Wissenschaft an erster Stelle," vor persönliche Belohnungen hat die Entdeckung von extrasolaren Planeten mit der Microlensing-Methode maßgeblich. Alle Planeten von Microlensing bisher entdeckt haben Kooperationen von mehreren unabhängigen Gruppen beteiligt. Wenn wir Paczynskis Rat gefolgt hatte nicht, ist es durchaus möglich, dass keine Planeten jemals entdeckt worden wäre mit Microlensing.

Was ist mit Ihrem Bereich oder als Forscher tun Sie denken würden die meisten Leute überraschen?
Viele Menschen wissen, dass das erste Papier, Gravitationslinsen zu beschreiben von Einstein im Jahre 1936 veröffentlicht wurde. Dies ist vielleicht Einsteins wohl bekannteste Papier in englischer Sprache verfasst. Es ist jedoch weniger bekannt, dass Einstein nur das Papier eher widerwillig schrieb nach anhaltenden drängen von Rudy W. Mandel, ein tschechischer Ingenieur, offenbar aus Europa nach Princeton gereist war, zum Zwecke der erste Einstein, das Papier zu schreiben.

Einstein hielt es für erforderlich, an die Redaktion der Zeitschrift zu entschuldigen, nachdem das Papier veröffentlicht wurde. Er erklärte, dass das Papier war, "von geringem Wert, aber es macht den armen Kerl glücklich," unter Bezugnahme auf Mandel. Er dachte, dass die Gravitations Linseneffekt verpflichtet solche perfekte Abstimmung zwischen der Linse und der Hintergrund Quelle Sterne, dass es nie beobachtet werden würde.

Die erste Schwerkraft (Mikro) Gravitationslinseneffekt Ereignisse durch Sterne wurden im Jahr 1993 entdeckt, und jetzt, mehr als 1000 sind jedes Jahr gesehen. Ein Microlensing Ereignis wurde sogar von einem japanischen Amateur-Astronom, Blick durch ein Fernglas im Jahr 2007 entdeckt.

Amateure-Astronomen haben mehr Erfolg bei der planetarischen Signale in Microlensing Veranstaltungen zu entdecken (das von den Microlensing-Umfragen von OGLE und MOA Gruppen laufen entdeckt wurden). Ihre Teleskope sind, zwar klein laufen sie nie in das Problem, dass jemand anderes ihre Fernrohr in der kritischen Zeit für planetare Signale aussehen soll.

Wenn Sie nur eine Sache von Ihrem brennenden Büro oder Labor retten könnten, was wäre das?

Nun, würde ich meinen Laptop von meinem Büro wahrscheinlich greifen, denn es leicht ist zu tragen, aber ich habe wirklich alle Daten, die nicht gesichert. Meine "Labs" bestehen aus einer Reihe von Observatorien Tausende von Meilen entfernt in der südlichen Hemisphäre, und es ist die Teleskope in den Observatorien, die ich am meisten sparen möchte. Aber es ist einfach nicht sinnvoll, sie zu verschieben. Leider habe ich einige direkte Erfahrung damit, wie zwei Teleskope, die ich früher bei einem Brand 2003 Mount Stromlo-Observatoriums in Australien zerstört wurden.

Welche Musik spielen Sie in den meisten Fällen in Ihrem Labor oder im Auto?
Ich höre meist klassischen Rock-Bands wie The Who oder die Rolling Stones, plus einige neuere Bands von meiner Tochter empfohlen. Ich Spiele oft Musik in meinem Büro, wie es draußen Geräusche übertönt, die sonst störend wäre.

Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt von der National Science Foundation, die Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragt. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Finden Sie das Archiv ScienceLives.