Neil Gehrels - Neil Gehrels

Neil Gehrels
narozený	Cornelis A. Gehrels (1952-10-03)3. října 1952 Ženevské jezero, Wisconsin, USA
Zemřel	6. února 2017(2017-02-06) (ve věku 64) Berwyn Heights, Maryland, USA
obsazení	vědecký pracovník, profesor, přednášející, autor
Známý jako	Astrofyzika výzkum
Ocenění	Medaile Henryho Drapera (2009)

Cornelis A. "Neil" Gehrels (3. října 1952 - 6. února 2017) byl Američan astrofyzik se specializací na obor astronomie gama záření. Byl vedoucím laboratoře fyziky astropartikul v NASA Goddardovo vesmírné středisko od roku 1995 až do své smrti, a byl nejlépe známý pro jeho práci na vývoji pole od počátku balón nástroje pro dnešní vesmírné observatoře, jako je NASA Rychlý mise, pro kterou byl hlavním vyšetřovatelem. Vedl PRVNÍ (nyní nazývaný Římský kosmický dalekohled Nancy Grace) širokopásmový infračervený dalekohled vpřed směrem ke spuštění v polovině 20. let 20. století. Byl členem Národní akademie věd a Americká akademie umění a věd.

Gehrels zemřel 6. února 2017 ve věku 64 let.^[1] 10. ledna 2018 NASA oznámila, že Swift byl na jeho počest přejmenován na Neil Gehrels Swift Observatory.^[2].

raný život a vzdělávání

Gehrels se narodil v Ženevské jezero, Wisconsin, 3. října 1952. Jeho otec byl astronom Tom Gehrels. Vyrostl v Tucson, Arizona, a zúčastnil se University of Arizona jako vysokoškolský student. Bakalářské tituly z hudby a fyziky získal na UofA v roce 1976. Získal titul Ph.D. ve fyzice v roce 1982 z Kalifornský technologický institut, s poradcem Edward C. Stone. Zaujal postdoktorandskou pozici v NASA Goddardovo vesmírné středisko v roce 1981 spolupracuje s Bonnardem Teegardenem. V roce 1982 se stal stálým na Goddardu jako astrofyzik. Přežila ho jeho žena, Ellen Williams, který je profesorem fyziky na University of Maryland a ředitel ARPA-E na ministerstvu energetiky. Mají dvě děti, Thomase (nar. 1987) a Emily (nar. 1990).

Kariéra

Gehrels byl vedoucím laboratoře fyziky astropartikul v Goddardově vesmírném letovém středisku NASA od roku 1995. Byl hlavním vyšetřovatelem Swift Gamma-Ray Burst Mission. Mezi další odpovědnosti patří: Vědec projektu pro Comptonská gama observatoř (1991–2000), Mission Scientist for Mission INTEGRÁLNÍ, Zástupce vědeckého pracovníka projektu pro Fermiho gama kosmický dalekohled a projektový vědec pro Římský vesmírný dalekohled Nancy Grace, pak známý jako Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST).^[3] Byl také profesorem na University of Maryland College of Computer, Mathematical, and Natural Sciences na University of Maryland a mimořádný profesor astronomie a astrofyziky na Penn State. Jeho výzkum se zaměřil na přechodné objekty ve vesmíru, jako např záblesky gama záření (GRB), supernovy a aktivní vzplanutí galaxie. Pracoval na vývoji astrofyziky gama záření z oblasti experimentů detekujících několik objektů do plné astronomické disciplíny s tisíci zdrojů v mnoha třídách.^[4]

Byl zvolen předsedou Astronomické sekce Národní akademie věd v roce 2013. Publikoval přes 600 akademických článků, které byly citovány 40 000krát za an h-index z 97. Mezi jeho nejcitovanější práce patří práce o objevu původu krátkých záblesků gama záření, družice Swift, Poissonova statistika, pozorování záblesků gama záření na okraji viditelný vesmír, objev relativistické přílivová událost narušení a nalezení dvou tříd aktivních galaktických jader (AGN) v pásmu gama záření.

Výzkum

Přehled

Gehrels byl astrofyzik se širokými zájmy. Pracoval převážně v oblasti vysokoenergetické astrofyziky, studoval výbušné objekty ve vesmíru, jako jsou supernovy, záblesky gama záření, přechodné gravitační vlny a přílivové poruchy (hvězdy se roztrhají, když se přiblíží příliš blízko k obrovské černé díře). Byl také laboratorním fyzikem vyvíjejícím přístroje pro pozorování vesmíru.

Postgraduální studium

Gehrelsovo postgraduální vzdělávání bylo na Caltech ve spolupráci s poradci Rochusem Vogtem (1976–1979) a Edward C. Stone (1979–1981). Počáteční období bylo věnováno provádění laboratorních a urychlovacích kalibrací nástroje kosmického záření Cestovatel. V pozdějších letech došlo k analýze dat z přístroje během průletů Jupitera (1979 pro Voyager 1 i 2). Elementární hojnost MeV Předpokládalo se, že částice v jovské magnetosféře budou ovládány vodíkem a héliem, takže bylo překvapením najít dominantní kyslík a síru. Bylo zjištěno, že tento objev souvisí s objevem sopek Voyager na Měsíci Io chrlí kyslík a síru do magnetosféry. Papír Gehrels a Stone popisující měření provedl předpověď, která později potvrdila, že polární emise na Jupiteru jsou způsobeny srážením iontů kyslíku a síry.

Pozorování balónu SN 1987A

Jako postdoktor a poté stálý vědec na Goddardu pracoval Gehrels na užitečném zatížení balónu GRIS pro spektroskopii zdrojů gama záření s vysokým rozlišením (detektor germania). Nejprve se podílel na návrhu nástroje pro NASA, který se specializoval na design a techniky redukce pozadí. Když se užitečné zatížení blížilo ke konci Supernova 1987A byl objeven. Stavba byla rychle dokončena a přístroj letěl, aby sledoval emise linie gama záření z Spol -56 rozpad. Detekce GRIS rozšířeného a rudý posuv Linka 847 keV byla jedním z prvních silných důkazů pro směšování a asymetrii v ejectu, nyní uznávanou jako charakteristika výbuchů supernovy.

Comptonská gama observatoř

Gehrels byl vědecký pracovník projektu Comptonská gama observatoř od jeho vypuštění v roce 1991 na oběžnou dráhu v roce 2000. Sledoval Dona Kniffena, který byl během vývoje vědeckým pracovníkem projektu. Mise byla jednou z Velké observatoře a poskytla první komplexní pozorování gama oblohy od 30 keV do 30 GeV. Objevy zahrnují izotropní distribuci gama záblesků (GRB) na obloze, podporujících extragalaktický původ, dvě třídy GRB s krátkou a dlouhou dobou trvání, blazary s jasnou emisí gama záření a tvrdším spektrem než Seyfert AGN (např. Dermer & Gehrels 1995), podrobné mapování gama paprsků z Al-26 rozpad v galaktické rovině mapující oblasti nukleosyntéza za posledních milion let a podrobné mapování vedení 511 keV z zničení pozitronu v galaxii s koncentrací v galaktickém středu. Gehrels a kol. (Nature, 2000) našli novou populaci vysokoenergetických zdrojů gama záření střední šířky.

Hvězdárny Swift a Fermi

Gehrels byl hlavním vyšetřovatelem Rychlý mise a zástupce vedoucího projektu pro Fermi observatoř. Swift je satelit se třemi nástroji, který byl vypuštěn v roce 2004 a je určen ke studiu GRB a jejich dosvitu. Přibližně od roku 2009 se stala komunitním nástrojem pro pozorování přechodných a proměnných zdrojů všech typů, včetně nov, supernov, AGN, magnetary, galaktická černá díra a neutronové hvězdy, přílivové poruchy a komety. Několik požadavků je přijímáno denně. Gehrels vedl návrh Swift, dohlížel na vývoj a byl hlavním vědeckým pracovníkem operací. Vědecky vedl několik článků, včetně objevných článků s krátkým dosvitem a původem GRB (Gehrels et al. Nature, 2005), a hrál významnou roli v mnoha dalších. Mise poprvé charakterizovala dosvit a původ krátkého GRB, určila tvar rentgenových a optických dosvitových křivek s velkou přesností a s velkou statistikou (> 1000 GRB), poskytla komplexní datový soubor UV pozorování supernova a objevili rentgenové výbuchy šokových výbuchů supernovy a relativisticky paprskových přílivových poruch.

Pro Fermiho pracoval Gehrels s předními vědci v Goddardu ve Stanfordu United States Naval Research Laboratory a několik dalších institucí, aby navrhly misi a uskutečnily ji. Byl předsedou Senior Scientist Advisory Committee of the LAT instrument partnership. Fermi skenuje celou oblohu každé 3 hodiny ve vysokoenergetickém pásmu gama záření. Revoluci v našem chápání vysokoenergetické gama oblohy přinesl pozorování pulzarů, AGN, GRB, nov a difúzních emisí.

PRVNÍ éra

Gehrels se připojil k návrhu mise temné energie SNAP vedené Saul Perlmutter a Michael Levi v roce 2008. To se vyvinulo v SRNA -NASA Společná mise temné energie (JDEM), pro který se Gehrels stal vědeckým pracovníkem projektu a v roce 2009 předsedal vědecké koordinační skupině. Vedl návrh JDEM do roku 2010 Dekadální průzkum. Tato mise byla spojena s dalšími dvěma návrhy, aby se stala nejlépe hodnocenou velkou misí PRVNÍ (nyní známý jako římský vesmírný dalekohled Nancy Grace). Jedná se o observatoř infračerveného průzkumu se širokým polem. V roce 2012 se NASA rozhodla použít darovaných 2,4 m (7,9 ft) Hubble -class dalekohled pro WFIRST a přidat a koronograf k primárnímu širokoúhlému infračervenému průzkumnému přístroji. Mise je ve vývoji, aby mohla být spuštěna v polovině 20. let 20. století. Provádí pozorování v hloubce Hubbla a rozlišení obrazu se stokrát zvětšeným zorným polem Hubbla a provede přímé zobrazování a spektroskopické měření exoplanet. Vědecké oblasti jsou temná energie / kosmologie, exoplanety a obecná astrofyzika. Mise zahájila vývoj fáze A v roce 2016. Gehrels byl vědeckým pracovníkem projektu a předsedal pracovní skupině pro formulační vědu se spolupředsedy Jeremy Kasdin a David Spergel.

Další vědecké práce

Ve spolupráci s analýzou dat a teorií napsal Gehrels několik článků obecného zájmu:

• 1986 vysoce citovaný dokument o statistických limitech spolehlivosti pro malý počet událostí, zejména v astrofyzikálních datech
• Dokument z roku 1993 s Jackem Tuellerem o emisi gama záření z galaktického hřebene
• 1993 papír s manželkou Ellen Williams na teplotách zvýšené stability v horkých tenkých plazmech
• 1993 Nature paper s Wan Chenem na Geminga supernova jako příčina Místní bublina
• 1997 v Il Nuovo Cimento o použití distribucí spektrální energie nu_Fnu
• Dokument z roku 2003 s několika spoluautoři o vyčerpání ozonu Země z blízkých supernov
• Dokument z roku 2015 s Johnem Cannizzem a několika dalšími spoluautory o strategii pozorování galaxií pro následná pozorování detekce gravitačních vln s velkými chybovými oblastmi na obloze

Ceny a vyznamenání

• 2017, Cena Dana Davida, astronomie (s Shrinivas Kulkarni a Andrzesj Udalski)
• 2016, Caltech Distinguished Alumni Award
• 2016, Milner Průlomová cena pro LIGO objev gravitačních vln (Drever, Thorne, Weiss & LIGO Team)
• 2016, Physical Sciences Award, Washington Academy of Science
• 2016, čestný kolega, Královská astronomická společnost
• 2015, asteroid 16 000 Neilgehrels pojmenovaný na jeho počest
• 2012, kolegyně, Americká asociace pro rozvoj vědy
• 2012, absolvent roku, Honours College, University of Arizona
• 2012, Harrie Massey Cena COSPAR
• 2011, člen, Mezinárodní akademie astronautiky
• 2010, člen, Národní akademie věd
• 2009, George W. Goddard Award, SPIE
• 2009, Medaile Henryho Drapera, Národní akademie věd^[5]
• 2008, člen, Americká akademie umění a věd
• 2007, Cena Bruna Rossiho, Americká astronomická společnost
• 2005, Medaile NASA za mimořádné vědecké úspěchy
• 2000, Randolph Lovelace Cena, Americká astronautická společnost
• 1993, Fellow, Americká fyzická společnost
• 1976–77, Caltech Společenstvo absolventů

Vybrané publikace

2016, „Galaxy Strategy for LIGO-VIRGO Gravitational Wave Counterpart Searches“, N. Gehrels a kol., ApJ, 820, 136.
2015, „WFIRST Science Definition Team Report“, D. Spergel, N. Gehrels et al., ArXiv 1503.03757.
2014, „GRB 130427A: A Neighbor Ordinary Monster“, A. Maselli a kol., Science, 343, 48.
2012, „Fermi Large Area Telescope Second Source Catalog“, P. Nolan a kol., ApJ Supp, 199, 31.
2011, „Relativistické činnosti proudového letadla z přílivového narušení hvězdy masivní černou dírou“, D. N. Burrows a kol., Nature, 476, 421.
2009, „Gamma Ray Bursts in the Swift Era“, N. Gehrels, E. Ramirez-Ruiz a D. B. Fox, ARAA, 47, 567.
2006, „The New Gamma Ray Burst Classification Scheme from GRB 060614“, N. Gehrels et al., Nature, 444, 1044.
2006, „Detection, Huge Explosion in the Early Universe“, G. Cusumano a kol., Nature, 440, 164
2005, „Krátký GRB zjevně spojený s eliptickou galaxií při Redshift z = 0,225“, N. Gehrels a kol., Nature 437, 851.
2005, „Swift Detection of a Giant Flare from SGR 1806-20“, D. Palmer a kol., Nature, 434, 1107.
2004, „The Swift Gamma Ray Burst Mission“, N. Gehrels a kol., ApJ, 611, 105.
2003, „Ozone Depletion from Neighbor Supernovae“, N. Gehrels, C. Laird, C. Jackman, J. Cannizzo & B. Mattson, Astrophys. J., 585, 1169.
2000, „New Population of Galactic High Energy Gamma Ray Sources“, N. Gehrels, D. Macomb, D. Bertsch, D. Thompson, & R. Hartman, Nature, 404, 363.
1999, „Revisiting the Black Hole“, R. Blandford & N. Gehrels, Physics Today, červen 1999 str. 40.
1998, „The New Gamma Ray Astronomy“, N. Gehrels a J. Paul, Physics Today, únor 1998, str. 26.
1995, „Dvě třídy aktivních galaktických jader emitujících gama záření“, C. Dermer a N. Gehrels, Astrophys. J., 447, 103.
1993, „Geminga Supernova jako možná příčina místní mezihvězdné bubliny“, N. Gehrels & W. Chen, Nature 361, 706.
1993, „Teploty zvýšené stability v horkých tenkých plazmech“, N. Gehrels a E. D. Williams, ApJ, 418, L25.
1987, „Prospects for Observations of Nucleosynthetic Gamma-Ray Lines and Continuum from SN 1987A“, N. Gehrels, C. J. MacCallum a M. Leventhal, ApJ, 320, L19.
1986, „Limity spolehlivosti pro malý počet událostí v astrofyzikálních datech“, N. Gehrels, ApJ, 303, 336.
1985, „Instrumental Background in Balloon-Borne Gamma-Ray Spectrometers and Techniques for its Reduction“, N. Gehrels, NIM, A239, 324.
1983, „Energetic Oxygen and Sulphur in the Jovian Magnetosphere and its Contribution to a Auroral Excitation“, N. Gehrels a E. C. Stone, JGR, 88, 5537.

Reference