Penulis: Wangshan Qin (Universitas Nanjing, Universitas California, Berkeley)
Edit: besok
Dengan perkembangan penelitian ilmiah yang semakin profesional, kemungkinan ilmuwan amatir memberikan kontribusi penting untuk pengembangan disiplin ilmu semakin berkurang. Namun, seperti yang dikatakan oleh ahli biologi terkenal Pasteur, "peluang menguntungkan pikiran yang siap", bahkan hingga hari ini, Beberapa ilmuwan amatir yang terlatih masih bisa mendapatkan "emas" dari gelombang demam emas penelitian ilmiah . Dua contoh terbaru adalah dua makalah yang diterbitkan di Nature ("Nature") dan "Science Advance" belum lama ini. Tim penulis dari kedua makalah tersebut melibatkan ilmuwan amatir.Bagaimana ilmuwan amatir ini membuat hasil penelitian penting dan menerbitkan makalah di jurnal profesional atau bahkan jurnal top?
Tukang kunci dan supernova muda
Victor Buso adalah seorang tukang kunci yang tinggal di Rosario, kota terbesar ketiga di Argentina. Pada malam 20 September 2016, di observatorium kecilnya, Buso ingin menguji performa kamera digital dengan teleskop berdiameter 41 cm. Dia mengarahkan teleskop ke galaksi yang berjarak 86 juta tahun cahaya dari bumi, yang disebut NGC 613, dan mulai mengambil gambar dengan 40 foto sekaligus dan setiap foto diekspos selama 20 detik. Awalnya, tidak ditemukan masalah, tetapi sekitar satu jam kemudian, supernova muncul di fotonya.
Usai mengamati supernova, Buso berfoto dengan teleskop di observatoriumnya. Sumber gambar: Buso
Berdasarkan pengalaman, Buso yakin ini adalah supernova yang masih sangat muda. Buso yang bersemangat mengambil foto dengan teleskopnya di observatoriumnya, dan meminta temannya Sebastian Otero untuk membantu dan mengumumkan penemuan itu secara online.
Foto supernova (titik hitam yang dilingkari lingkaran merah pada gambar) dan galaksi diambil oleh Buso. Sumber: Referensi
Temuan Buso membangkitkan minat para astronom profesional dan dengan cepat mendapat tanggapan. Dalam waktu kurang dari sehari, teleskop dari beberapa kelompok penelitian mulai mengamati supernova, yang kemudian dinamai "SN 2016gkg". Sejak itu, penelitian teoretis telah menentukan bahwa Buso memotret supernova kurang dari 3 jam setelah ledakan.
Apa artinya mengamati supernova yang begitu awal?
Penelitian teoritis supernova meyakini bahwa ketika supernova memancarkan gelombang kejut yang kuat dan muncul dari permukaan supernova, maka akan menghasilkan kekuatan " Radiasi terobosan gelombang kejut ", terutama sinar-X dan sinar ultraviolet, tetapi juga mencakup cahaya tampak yang berlangsung selama beberapa jam; kemudian, permukaan yang dipanaskan oleh gelombang kejut akan mendingin dan memancarkan" radiasi pendinginan "yang dapat bertahan selama beberapa hari; akhirnya, bahan radioaktif seperti pusat hot pot tua Seperti balok arang yang dapat merebus air, ia dapat terus memanaskan seluruh supernova, yang dapat menyebabkan radiasi bertahan selama ratusan hari.
Arcavi et al. Dan Piro et al. Mengambil satu atau dua data yang dipublikasikan di Internet oleh Buso dan percaya bahwa itu adalah "yang disebutkan di atas" Radiasi pendinginan Namun, astronom profesional Argentina Melina C. Bersten menghubungi "sesama" Buso dan mendapatkan semua data awal. Setelah memproses dan menganalisis data, Bersten mengusulkan: Ini bukan "radiasi pendinginan", tetapi "radiasi terobosan gelombang kejut" sebelumnya karena hanya yang terakhir yang dapat menjelaskan kenaikan yang begitu cepat. . Analisis Bersten telah meningkatkan pentingnya penemuan ini dengan beberapa tingkatan. Ada banyak kasus "radiasi pendinginan" yang telah ditemukan sebelumnya, tetapi hanya beberapa kasus yang telah dikonfirmasi sebagai "radiasi terobosan gelombang kejut". UV dominan, sedangkan Ini mungkin pertama kalinya gelombang kejut dalam bentuk cahaya tampak menembus radiasi. . Bersten menjelaskan semua data secara teoritis dan menerbitkan makalah di jurnal Nature pada 22 Februari 2018. Tentunya Buso yang memberikan data awal yang lengkap juga menjadi salah satu penulis dalam makalah ini.
Ada tiga "puncak" dalam kurva teoritis, puncak pertama berasal dari "radiasi pelepasan guncangan", puncak kedua berasal dari radiasi pendinginan pasca-kejut, dan puncak ketiga berasal dari pemanasan elemen radioaktif. (Pemanasan radioaktif) radiasi. Sumber gambar: Referensi
Astronom amatir "Alliance" dan pulsar aneh
Tidak seperti Buso, yang merupakan individu wiraswasta yang bekerja sendiri, situs web "Einstein @ Home" (yang dapat diterjemahkan sebagai "Einstein di rumah" atau "Einstein di rumah saya") mewakili jenis astronom amatir lain yang terlibat dalam penelitian astronomi. Mode: Menggunakan jaringan berskala besar untuk merekrut astronom amatir dari seluruh dunia sebagai relawan. Ada sebanyak empat hingga lima juta orang dari lebih dari 200 negara. Relawan di Einstein @ Home menganalisis data dalam jumlah besar dari berbagai teleskop dan memberikan umpan balik hasil analisis tersebut kepada ilmuwan profesional.
Screensaver dari antarmuka jaringan Einstein @ Home. Sumber gambar: Referensi
Pada tahun 2016, relawan Einstein @ Home mengidentifikasi 17 pulsar sinar gamma dari data sinar gamma yang diperoleh dari satelit Fermi selama lima tahun terakhir, 13 di antaranya adalah sinar gamma baru yang sebelumnya belum dikonfirmasi. Ray pulsar.
Mirip dengan Buso, setelah menemukan pulsar baru, relawan di Einstein @ Home juga menyerahkan data yang relevan kepada ilmuwan profesional untuk diproses. . Setelah mendapatkan datanya, Colin J. Clark pertama-tama memberikan analisis lengkap, dan kemudian menemukan bahwa dua di antaranya PSR J10356720 dan PSR J17447619 belum pernah ditemukan sebelumnya, tidak memancarkan radio (radio) Sinyal, pulsar tua yang hanya memancarkan sinar gamma. Pulsar tua ini hanya membutuhkan beberapa milidetik (1 milidetik sama dengan seperseribu detik) untuk berputar mengelilingi dirinya (sebagai perbandingan, bumi membutuhkan waktu 24 jam untuk berputar mengelilingi dirinya sendiri). Karena itu mereka disebut " Radio milidetik pulsar milidetik sinar gamma tenang ".
Clark dan yang lainnya menggunakan metode yang lebih sensitif untuk menganalisis lebih lanjut dan mendeteksi radiasi radio lemah yang dipancarkan oleh salah satu pulsar, sementara yang lain masih tidak mendeteksi radiasi radio. Banyak pulsar lambat radio-tenang (pulsar muda) telah diamati sebelumnya, tetapi pulsar milidetik (pulsar tua) dengan radio tenang radio tidak pernah ditemukan. Penelitian ini tidak mencapai terobosan nol dalam hal ini. Di masa mendatang, metode ini dapat digunakan untuk mencari pulsar milidetik tenang radio lainnya.
Keberhasilan kolaborasi Clark dan Einstein @ Home dipublikasikan dalam bentuk cerita sampul dalam Science Advances edisi 28 Februari 2018. Gambar sampul majalah menggambarkan imajinasi artistik pulsar yang melahap materi dari bintang pendamping dan memancarkan radiasi. Kredit gambar: NASA | Dana Berry / Skyworks
Ini bukan pertama kalinya peserta amatir Einstein @ Home membuat berita besar. Pada awal 2008, insinyur teknologi informasi Chris Colvin, Helen Colvin, dan analis sistem Daniel Gebhardtzai menggunakan Einstein @ Home untuk menemukan pulsar aneh dalam data Teleskop Arecibo pada Februari 2017. Setelah dianalisis oleh para astronom profesional, mereka menemukan bahwa pulsar tersebut berasal dari sistem bintang biner yang telah dibongkar.Hasil terkait diterbitkan dalam Science edisi 2010.
Sejauh ini, terdapat 23 makalah berdasarkan Einstein @ Home.
Bagaimana astronom amatir membuat hasil yang diakui?
Ada banyak bakat luar biasa di antara para astronom amatir, bahkan master. Ahli astronomi terkenal dan penemu Uranus William Herschel Dulu seorang astronom amatir. Ada suatu masa ketika lebih dari setengah supernova yang ditemukan setiap tahun ditemukan oleh astronom amatir. Bahkan setelah astronom profesional memulai survei supernova skala besar dan menemukan sebagian besar supernova dalam beberapa tahun terakhir, masih ada beberapa supernova yang ditemukan oleh astronom amatir. Buso adalah salah satu yang paling beruntung.
Namun, bahkan orang yang beruntung seperti Buso hampir tidak dapat membuat pencapaian ilmiah yang nyata sendirian. Kedua studi di atas merupakan hasil kerja sama yang erat antara astronom amatir dan astronom profesional . Kasus-kasus seperti itu menjadi pelajaran bagi kita untuk merenungkan pertanyaan tentang "bagaimana astronom amatir membuat hasil yang diakui".
Pertama, meskipun penelitian ilmiah itu sendiri tidak membedakan identitas, ia hanya menilai metode penelitian peneliti, hasil penelitian, dan metode review. Namun, selama penelitian, Harus mengikuti semangat ilmu dan praktek metode penelitian ilmiah, dan hasil yang diperoleh harus ditinjau oleh rekan sejawat Diharapkan menjadi hasil penelitian ilmiah yang nyata.
Kedua, Meningkatkan level diri sendiri juga merupakan elemen dasar untuk bekerja sama dengan ilmuwan profesional dan memenangkan pengakuan komunitas ilmiah . Bahkan untuk disiplin ilmu seperti astronomi yang bisa berhasil dengan teleskop, menerima pelatihan profesional adalah dasar untuk memperoleh hasil. Menguasai keterampilan observasi penting dan mempelajari metode pemrosesan data adalah cara penting bagi seorang amatir untuk berhasil. Hanya dengan menguasai keterampilan yang dimiliki oleh para profesional sebanyak mungkin, kita dapat secara efektif mempersempit kesenjangan dengan profesional, dan kemudian "sejajar" dengan mereka.
ketiga, Beberapa penemuan yang dibuat oleh ilmuwan amatir seringkali memerlukan eksplorasi mendalam oleh ilmuwan profesional . Mengambil Buso sebagai contoh, dia memperoleh data awal, tetapi itu adalah seorang ilmuwan profesional yang mengandalkan pengetahuan teoritis untuk menafsirkannya sebagai "radiasi terobosan gelombang kejut", yang menunjukkan pentingnya penemuan ini. Sebaliknya, ilmuwan profesional tidak menilai pahlawan berdasarkan asal-usulnya, menghormati sains itu sendiri, dan secara aktif mengundang amatir (seperti penanggung jawab Einstein @ Home dan astronom profesional yang mengundang Buso untuk bekerja sama) untuk bekerja sama, yang juga merupakan faktor kunci dalam memperoleh beberapa hasil penting. . Profesor Alex Filippenko, pemimpin kelompok yang bertanggung jawab untuk menyediakan data tahap akhir selama proses penelitian tesis, berkomentar tentang kolaborasi tersebut: Ini adalah contoh kolaborasi yang luar biasa antara astronom amatir dan astronom profesional. kemitraan antara astronom amatir dan profesional.) "
Bagaimanapun, ada banyak peluang bagi amatir dalam disiplin astronomi tertua. Namun, bagi astronom amatir (dan ilmuwan amatir dalam disiplin ilmu lain) adalah jalan pintas menuju hasil penelitian ilmiah yang sesungguhnya dengan mengikuti semangat ilmiah, mengadopsi metode yang benar, meningkatkan keterampilan profesional, serta berkomunikasi dan bekerja sama dengan astronom profesional. Terakhir, perlu ditekankan lagi: Baik itu ilmuwan profesional atau ilmuwan amatir, setiap penelitian ilmiah mereka harus dinilai oleh rekan sejawat dan diakui sebelum dianggap sebagai hasil penelitian ilmiah yang nyata. .
Terima kasih
Penulis artikel ini mengucapkan terima kasih kepada Dr. W. Zheng, salah satu penulis makalah, yang telah memberikan sebagian informasi tentang proses kerjasama koperasi kelompok makalah.
Kartu nama penulis
Penataan huruf: Xiaolan
referensi:
1. Persten, M.C., Folatelli, G., García, F., dkk.2018, Nature, 554, 497
2. Clark, C. J., Pletsch, H. J., Wu, J., dkk. 2018, Sci. Adv. 4, 7228
3.
4. Arcavi, I., Hosseinzadeh, G., Brown, P.J .., dkk. 2017, ApJL, 837, L2
5. Piro, A.L., Muhleisen, M., Arcavi, I., dkk.2017, ApJ, 846, 94
6. https://stuver.blogspot.com/2011/09/q-how-does-einsteinhome-search-for.html
7. Clark, C.J, Wu, J., Pletsch, H. J., dkk.2017, ApJ, 834, 106
8. Alasan mengapa beberapa pulsar tidak memancarkan radio adalah: 1. Kecerahan radiasi radio yang dipancarkannya terlalu rendah untuk dideteksi, atau 2. Radiasi radio yang dipancarkannya selalu tidak searah bumi, sehingga tidak dapat dideteksi oleh bumi. Terdeteksi oleh instrumen.
9. Knispel, B., Allen, B., Cordes, J. M., et al.2010, Science, 329, 1305
10. https://www.v3.co.uk/v3-uk/news/3027192/scientists-obtain-view-of-burst-of-light-from-supernova-for-the-first-time
Individu dipersilakan untuk maju ke lingkaran pertemanan
Artikel ini berasal dari jaringan shell Guo
Silakan hubungi otorisasi untuk mencetak ulang: sns@guokr.com
Silakan hubungi scientificguokr@163.com untuk pengiriman
- Makalah yang meminta definisi ulang nilai-P memicu perdebatan di antara ratusan orang di komunitas ilmiah
- Jarang sekali suami saya memasak dan memasak dua daging dan dua hidangan vegetarian Setelah melihat empat hidangan ini, teman-teman saya semua mengeluh.