Sterrenkunde de relatie tussen amateur en beroeps Niek de Kort Werkgroep Leidse Sterrewacht Leidse Weer en Sterrenkundige Kring 10 oktober

Overzicht De beroepswereld De amateurwereld Wetenschappelijke amateurprestaties Suggesties nieuwe amateur terreinen en Vooruitzichten 2

Beroepswereld - mensen Wereldwijd < beroepsastronomen, circa 1 op een miljoen – In de VS ca – In de UK ca – In NL ca 200 (ca 1 op honderdduizend), ca 100 studenten per jaar waarvan 60 in Leiden Na studie stroomt ruim driekwart uit in een carriere buiten de sterrenkunde 3

Beroepswereld - organisaties NOVA (Amsterdam, Groningen, Leiden, Nijmegen) SRON (NWO-instituut), Utrecht / Groningen ASTRON (NWO-instituut), Dwingeloo ESA – ESTEC, Noordwijk ESO, Duitsland, Chili Dit alles ingebed in de internationale context (IAU, samenwerkingsverbanden) 4

Beroepswereld - opleiding Bachelor – 3 jarige opleiding 1e jaar: propedeuse: wis- en natuurkunde, informatica 2e jaar: verdieping met sterrenkunde, reis-onderzoek 3e jaar: verbredende minor, keuzevakken, groot onderzoek Master – 2 jarige opleiding Specialisaties in onderzoek of voor carriere buiten de sterrenkunde (bedrijven, onderwijs, etc) 5

Beroepswereld - onderzoek Indeling volgens NOVA – Netwerk 1: Ontstaan en evolutie van sterrenstelsels – van oerknal tot nu (vorming, botsingen, stripping) – Netwerk 2: Vorming en ontwikkeling van sterren en planeten (astrochemie, stervorming, protoplanetaire schijven) – Netwerk 3: Extreme astrofysica (compacte objecten, energierijke deeltjes) 6

Beroepswereld – observatoria (1) Voor onderzoek waarin NL deelneemt – Very Large Telescope / VLT Interferometer (Chili) – ESO Survey telescopen (Chili Paranal) – ESO telescopen (Chili La Silla) – ALMA (Chili Chajnantor) – E-ELT – toekomstig (Chili) – DOT, overige telescopen (La Palma) – WSRT, Lofar, JIVE, Arecibo, VLA, SKA (toekomst) – Pierre Auger Obs (Mendoza, Argentinie) – Sackler laboratorium (Leiden) 7

Beroepswereld – observatoria (2) Ruimtetelescopen o.a. – ESO, ISS – CNES – NASA en anderen Enkele highlights – XMM Newton, Chandra, Integral, ATHENA (toekomst) – ISO, Spitzer, Herschel, SPICA (toekomst) – Hubble, JWST – Gaia, COROT, Kepler – Euclid (donkere materie, 2019) 8

Beroepswereld - instrumenten Veel, divers, heel geavanceerd Camera’s, spectrografen, detectoren, polarimeters, combinaties van deze Aardse, en ruimte observatoria, o.a. voor – ALMA, VLT (8), Herschel, JWST, Kitt Peak Extreme technieken (cryogeen) Signaal / ruis 9

Beroepswereld – observatoria trends (1) Geautomatiseerde survey telescopen – All sky, gericht op ‘transients’: zonnestelsel (kometen, NEO’s), sterexplosies, gammaflitsen… – Real time dataverwerking – Optisch, radio, in de ruimte ook rontgen, gamma Grote optische telescopen – 5 meter, 8 meter, 10 meter, 30 meter (TMT), 39 meter (E-ELT) – Fotonenvangers: lichtzwakke objecten – Adaptieve optiek 10

Beroepswereld – observatoria trends (2) Grote radiotelescopen – WSRT, VLT, VLBI (JIVE) – LOFAR, SKA Grote (sub) mm telescopen – ALMA Grote gravitatiegolven detectoren – Virgo (advanced), LIGO (advanved), LISA e.d. Grote detectoren voor kosmische straling Grote ruimtetelescopen – JWST 11

Beroepswereld – focus (1) Kernwoord: oplossend vermogen – Ruimtelijk (fracties van boogseconden en beter) Grote opening, ruimtetelescopen, adaptieve optiek – Tijd (fracties van seconden en beter) Milliseconde pulsars, stervlammen, accretieschijven – Spectrum (R = λ / Δ λ, bv optisch > ) Moleculen, roodverschuiving – Polarisatie (lineair, circulair) Magnetische velden, atmosferen (exoplaneten!), masers, achtergrond straling 12

Beroepswereld – focus (2) Kernwoord: spectraal bereik – Lange radiogolven, korte radiogolven, sub-mm, ver / midden / nabij infrarood, optisch, uv, zacht / hard x-ray, gamma – Hoog in droge bergen, verweg van storingsbronnen, baan om de aade, baan in Lagrangepunten, maan (?) Kernwoord: gevoeligheid – Tot individuele fotontellers / wegdrukken ruis 13

Beroepswereld – focus (3) Kernwoord: computerkracht – Real-time dataverwerking – Real-time adaptiek – VLBI data correlatie – Simulaties (dynamica, ontwikkeling, extremen) – Data-opslag en data-beheer (>> Tb’s) Kernwoord: theoretisch kader – Modellen, krachten, deeltjes, gravitatie – Fundamentele wiskunde 14

Amateurwereld - mensen Voor Nederland – Circa 250 actieve amateurs – Circa telescopenbezitters (af en toe actief) – Circa lezers Zenit – Circa verenigd binnen KNVWS – Circa meer dan gem. belangstellenden – Circa gem. Belangstellend (bezoeken publiekssterrewacht, e.d.) – Circa (latent) geinteresseerden (lezen af en toe artikel, kijken documentaire) 15

Amateurwereld - organisaties Relatief veel eenpitters! KNVWS: 54 lidorganisaties – Ca 30 afdelingen – Ca 12 werkgroepen (incl WGLST, Camras, VWK) – Ca 12 publiekssterrenwachten – Zusterverenigingen (o.a. NVR) – Geassocieerde publiekssterrenwachten (ca 10) Losse publiekssterrenwachten (ca 15) Incidentele banden buitenland (Belgie, Duitsland, Verenigde Staten, UK) 16

Amateurwereld - opleiding Kweekvijver JWG Actieve amateurs meestal autodidact, heel weinig met professionele sterrenkunde achtergrond In overige groepen: relatief meer hoger opgeleiden dan gemiddeld Overdracht tips & ervaringen in werkgroepen Geen echte opleiding, learning by doing 17

Amateurwereld – onderzoek (1) (Semi) wetenschappelijk onderzoek (enkele tientallen personen in NL) – Zonnestelsel Zon: zonnevlekken, Hα Maan: sterbedekkingen; Aarde: poollicht, meteoren Jupiter / Saturnus: vlekken, banden, inslagen Planetoiden: NEO’s, sterbedekkingen Kometen: coma, staarten – Sterren - Melkwegstelsel Veranderlijke sterren, Novae 18

Amateurwereld – onderzoek (2) – Exoplaneten Transits bij de helderste moedersterren – Sterrenstelsels Supernovae ontdekking, lichtcurve – Citizen science Kometen (bv via SOHO) ; Inspectie (bv Hannie’s Voorwerp); SETI – Radiosterrenkunde (in ontwikkeling) “Pretty pictures” – astro’foto’grafie (de meeste actieve amateurs) 19

Amateurwereld – observatoria (1) Universitair erfgoed – Leiden, Utrecht, Groningen (optisch, tot ca 60 cm) – Dwingeloo (radio, 25 meter) Publiekssterrenwachten (ca 30) – Optisch, tot ca 40 cm Remote Access buitenland – Tot ca 1 meter; tijd kopen – Binnenland: in ontwikkeling, beperkt 20

Amateurwereld – observatoria (2) Citizen science – Professionele faciliteiten op aarde en in de ruimte Prive sterrenwachten (enkele tientallen in NL) – Optisch, tot ca 40 cm, permanent opgesteld Vrienden / netwerk buitenland (handje vol) – Optisch, tot ca 1 meter Prive telescopen (ca 1.500) – Optisch, ca 6 cm tot ca 30 cm, in/uit achtertuin Prive verrekijkers … 21

Amateurwereld - instrumenten Oog … Ccd camera (100 – ca euro) optisch Ccd ‘detector) (bv Watson) Breedband filters optisch (astrofotografie, maan & planeten) Smalband filters (eigenlijk alleen Hα, zon) Low resolution spectrograaf (zon, helderste sterren) Go-To montering Front-ends Dwingeloo 22

Amateurwereld – observatoria trends Grotere kijkers (dobson) voor hobbygebruik Grotere kijkers voor serieus onderzoek (Ritchey Cretien, openingen tot 60 cm en meer) Grotere ccd’s, actieve koeling Meer Citizen Science mogelijkheden Meer Remote Access, commercieel tijdkoop Citizen Space Telescope (95 cm) Beeldbewerkingstechnieken 23

Amateurwereld - focus Betere prijs / prestatie van apparatuur Groeiende populariteit Imaging Blijvend kleine niche voor (semi) wetenschappelijk onderzoek – Enige nieuwe recente veld: exoplaneten – Klein (?) potentieel in spectrometrie (optisch) – Klein (?) potentieel radiosterrenkunde Potentieel in Citizen Science projecten 24

Wetenschappelijke amateurprestaties Enkele voorbeelden – Vooral: voorlichting en enthousiasmeren publiek – Citizen Science – Meteorenonderzoek – NEO’s – Kometen – Transients Jupiter: inslagen – Transients Sterren: supernovae – Veranderlijke sterren 25

Citizen Science SETI Lichtvervuiling Moon Mapping Planet Hunter (Kepler database) Solar Stormwatch Melkweg bellen (Spitzer database) Galaxy Zoo (Sloan Digital Sky Survey) Komeetdeeltjes (Stardust database) Kometen (SOHO opnamen) Lichtverstrooiing aan stof En vele anderen 26

Meteorenonderzoek Survey deeltjesstromen, pieken en dalen, geeft informatie over dynamica Simultaanopnamen, baanbepaling Spectra, samenstelling Vuurbollen, recovery meteorieten Vondsten nalopen 27

NEO’s Nabije planetoiden opsporen, baanbepaling Verloren planetoiden opsporen Tracking bestaande objecten Verificatie vondsten geautomatiseerde zoekprogramma’s 28

Kometen Heel soms nog ontdekken Gedrag volgen van ontwikkeling coma, stof- en gasstaart Helderheid Soms baanverificatie Herontdekken bekende kometen 29

Transients’: monitoring en alert Inslagen op Jupiter, Saturnus, Maan: monitoring Vlekken en banden op Jupiter, Saturnus, soms ijsreuzen: monitoring Novae Supernovae Andere ‘flitsen 30

Veranderlijke sterren Monitoring onregelmatig veranderlijken – Eruptief – Mira sterren Verificatie voorspeld gedrag (semi)regelmatigen Goede lichtcurven t.b.v. modelberekeningen 31

Suggesties nieuwe terreinen Radiosterrenkunde, o.a. CAMRAS – Pulsars, Transients – Radar echo’s aan NEO’s Exoplaneten monitoring Zon monitoring incl spectrometrie Meer Citizen Science, suggesties naar beroeps Ruimte telescoop Geautomatiseerde surveys (o.a. meteoren) Voorlichting en educatie 32

Vooruitzichten Bloeiende amateurwereld op diverse niveaus Meer geavanceerde apparatuur tegen bereikbare prijs via massa productie Meer wetenschappelijke achtergrond bij amateurs Extensie van wetenschappelijke programma’s in monitoring, data-mining Kweekvijver voor talent via meer begeleiding uit beroepswereld 33