アーサー・エドウィン・コヴィントン（1913年9月21日 - 2001年3月17日）は、カナダで最初の電波天文学観測を行ったカナダの 物理学者です。この観測を通して、彼は太陽黒点が波長10.7cmのマイクロ波を大量に発生しているという貴重な発見を成し遂げ、太陽黒点活動とそれに伴う通信への影響を、全天候型で簡便に測定・予測する方法を確立しました。太陽黒点検出プログラムは今日まで継続して実施されています。
幼少期と教育
コヴィントンはレジーナで生まれ、バンクーバーで育った。幼いころから天文学に興味を示し、カナダ王立天文学会の支部のメンバーと出会った後、口径5インチ（130 mm）の屈折望遠鏡を自作した。[1]また、アマチュア無線にも興味があり、VE3CCという無線局を一時期運用していた。カナダ国鉄の船舶で無線通信士としてキャリアをスタートさせた。自力で学費を稼ぎ、 1938年にブリティッシュコロンビア大学で学士号を取得し、1940年には同大学で電子顕微鏡を製作して修士号を取得した。その後、カリフォルニア大学バークレー校に移り、1942年に原子核物理学の博士号を取得した。[2]バークレー在学中に、1942年にオタワのカナダ国立研究会議（NRC）に招かれ、NRCの無線フィールドステーションでレーダー技術者として働いた。[3]
太陽観測
戦争が終わるとすぐに、コヴィントンは電波天文学に興味を持ち、余剰となったSCR-268レーダーの電子部品と、もともとシリコン 結晶無線部品をレーダーに応用するための試験用に作られた別の受信機の部品を組み合わせて、小型の望遠鏡を製作した。これらの電子部品は、タイプIII砲撃レーダーの4フィート（1.2メートル）のパラボラアンテナに取り付けられた。このシステムは、周波数2800MHz、または波長10.7cmで動作した。最初、この装置は木星、天の川、オーロラ、太陽などさまざまな天体の方向に向けられたが、太陽以外の光源を拾うには感度が低すぎることが判明した。[4]そこで、太陽研究プログラムが開始された。時が経つにつれ、コヴィントンと彼の同僚は、波長10.7cmにおける太陽の放射が変動していることに気付いたが、これは予想外のことだった。当時の考えでは、センチメートル波長の太陽放射は単に高温のガス球からの 黒体放射であると考えられていました。
コヴィントンは、この現象は黒点によるものだと確信した。なぜなら、目に見える黒点の数に応じて放射量が変化するように見えるからである。この装置の分解能は約7度であったため、太陽表面の黒点を「選び出す」ことは不可能であり、この主張を実証することは困難であった。この可能性を直接測定する機会は、1946年11月23日、オタワ地域を部分日食が通過した時に訪れた。コヴィントンは、月が特に大きな黒点を覆った際にマイクロ波放射が急激に減少することを決定的に実証することができた。これはまた、磁場が黒点活動に重要な役割を果たしていることを実証した。[4]
当初の機器が10.7cm信号の検出に適した周波数で動作していたのは全くの偶然であり、「生産」用途として想定されていたものではありませんでした。太陽黒点測定の重要性が明らかになるにつれ、これらの観測をより長期間継続する計画が立てられました。電波観測所は依然としてレーダー開発のために活発に使用されており、その結果、大きな干渉を引き起こしていたため、新たな観測地点として約5マイル（8km）離れたゴスヒルが選定されました。[1] [5]ここで彼らは太陽黒点全体のフラックスを測定し、その平均値を算出することで、1日に3回の高精度な測定を可能にしました。
彼は次に、太陽の円盤の一部を直接分解できる装置の設計に着手した。この新しい望遠鏡は、長さ150フィート（46メートル）の3インチ×1.5インチの金属導波管で構成され、扇形の感度領域を持つ単純な干渉計を形成するために、所々にスロットが切られていた。集光量は導波管を金属の溝に入れることで向上し、溝の中で導波管を回転させることによって照準方向をわずかに変えることができたが、基本的には太陽が「ビーム」を通過する際に測定を行うために使用された。[1]この新しい望遠鏡は1951年に運用を開始し、太陽コロナからの放射量と黒点上部の領域の温度（約150万℃）を直接測定できるようになった。[2]ゴスヒル天文台には、様々な測定のための他の装置もいくつか設置されていた。
アロ
オタワ地域でのレーダーや無線の使用の増加により干渉の問題が生じたため、コヴィントンはプログラムのためにもっと適した「無線が静かな」場所を探すことに目を向けた。これが、オタワの北西約150kmに位置し、主要高速道路で比較的アクセスしやすいアルゴンキン・パークにアルゴンキン電波天文台(ARO)を設立することにつながった。1960年には新しい6フィート (1.8m) のパラボラ型太陽フラックス望遠鏡が建造され、1962年にゴスヒルの装置から役割を引き継ぐまで並行して稼働していた。1964年にはブリティッシュコロンビア州のドミニオン電波天体物理観測所(DRAO)に同一の装置が設置された。これに続いて、導波管装置のより強力なバージョンが作られ、今度は700フィート (215m) の導波管上に配置された32個の10フィート (3m) の皿で焦点を合わせる方式で、1966年に開設された。
AROは1966年に150フィート（46メートル）の深宇宙望遠鏡の開設により大幅に拡張されました。これは1960年代から70年代にかけて主要な研究拠点でしたが、設計上の制約により1980年代には利用が減りました。しばらくの間、この望遠鏡には、元々はトロント大学が運営するトロント郊外のデイビッド・ダンラップ天文台に設置されていた、より小型の18メートル望遠鏡が加わりました。当初の太陽観測衛星は、1990年にNRCの資金削減によりアルゴンキンのサイト全体が閉鎖されるまで使用されていました。1991年には、1.8メートルのアンテナがバックアップ装置としてDRAOに移設されました。[6]
コヴィントンの研究は、太陽に関する他の発見につながりました。1969年の観測により、ある種の大規模な黒点の発生に先立って特定の種類の電波信号が観測されることが明らかになり、これにより将来の太陽嵐を事前に予測することが可能になりました。[7] [8]他のチームも太陽フラックスの研究を始めると、機器の違いやその他の要因により、各チームが総フラックスについてそれぞれ異なる結論に達していることに気づきました。コヴィントンはこれらの測定値を相関させ、単一のフラックス数を解読する研究に取り組み、1972年にその成果を発表しました。[9]彼はまた、アマチュアが製作した口径200メートルの干渉計であるインディアンリバー天文台の建設にも貢献しました。[10]
退職
コヴィントン氏は1978年に引退するまでAROの所長を務めた。2001年にオンタリオ州キングストンで88歳で亡くなった。
遺産
2003年、ドミニオン電波天体物理観測所は、新しい本館にコヴィントンの栄誉を称えて命名した。[11]カナダ国立研究会議のヘルツバーグ天文学・天体物理学研究センターは、2008年にコヴィントン・フェローシップを設立した。[12]コヴィントンは貴重な書物を愛好するなど、多くの趣味を持っており、その多くはクイーンズ大学のリッチ＝コヴィントン・コレクションに寄贈されている。[13]
注記
- ^ 「ゴス・ヒル」の正確な位置は不明である。この用語は現代の地図には見当たらないからである。オタワ市公文書館によると、この丘はオタワ中心街の南に位置する186エーカー（0.75 km 2）の土地にある可能性が高い。この土地はかつてロバート・ゴスが所有していたもので、1878年のベルドン・アトラスにも記載されている。「丘」や「尾根」という用語は、グロスター・タウンシップ地域全体で、特徴のない土地によく使われていた。ゴスが所有していた土地は、オタワ・マクドナルド・カルティエ国際空港 の滑走路25の東端、リートリム基地の西側。この位置は、既知の文献の全てに一致しており、「オタワの南5マイル、サウスグロスター」と記されている。 [1]
参考文献
- ^ abc Covington, AE (1967). 「カナダにおける太陽マイクロ波電波天文学の発展」.カナダ王立天文学会誌. 61 : 314.書誌コード:1967JRASC..61..314C.
- ^ アーサー・エドウィン・コヴィントン（1913-2001）
- ^ リッシュ・コヴィントン・コレクション - 電波天文学の歴史 アーカイブ：2007年7月3日、Wayback Machine
- ^ ab 10.7cm太陽放射の歴史 2007年7月8日アーカイブウェイバックマシン
- ^ Covington, Arthur E. (1969). 「アルゴンキン電波天文台、レイク・トラバース、オンタリオ州、カナダ」.太陽物理学. 9 (1): 241. Bibcode :1969SoPh....9..241C. doi :10.1007/BF00145746. S2CID 119363283.
- ^ 太陽電波監視プログラムの紹介 2007年10月18日アーカイブ、Wayback Machine
- ^ Covington, Arthur E. (1973). 「1969年5月19日のフレア発生前の移動する暗黒フィラメントに伴う2800MHz太陽電波放射の減少」 . Solar Physics . 33 (2): 439– 444. Bibcode :1973SoPh...33..439C. doi :10.1007/BF00152431. S2CID 117016749.
- ^ コヴィントン、アーサー・E. (1972). 「1969年10月24日の太陽現象に関する観測と考察」 .太陽物理学. 24 (2): 405– 410. Bibcode :1972SoPh...24..405C. doi :10.1007/BF00153382. S2CID 123142382.
- ^ 田中 浩; カステッリ JP; コビントン AE; クルーガー A.; ランデッカー TL; トラミチャ A. (1973). 「マイクロ波領域における太陽電波フラックス密度の絶対較正」 .太陽物理学. 29 (1): 243– 262. Bibcode :1973SoPh...29..243T. doi :10.1007/BF00153452. S2CID 119698665.
- ^ インディアンリバー天文台電波干渉計の簡単な歴史
- ^ カナダ電波天文学の父にちなんで名付けられたNRCの新ビル Archived October 31, 2006, at the Wayback Machine
- ^ コヴィントンフェローシップ
- ^ アーサー・エドウィン・コヴィントン（1914-2001）
