ニコラス・U・メイオール | |
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| 生まれる | (1906年5月9日)1906年5月9日 イリノイ州モリーン、米国 |
| 死亡 | 1993年1月5日(1993年1月5日)(86歳) |
| 母校 | カリフォルニア大学バークレー校 |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 天文学 |
| 機関 | ウィルソン山天文台、リック天文台、キットピーク国立天文台、セロ・トロロ米州天文台 |
ニコラス・ウルリッヒ・メイオール(1906年5月9日 - 1993年1月5日)は、アメリカの観測天文学者であった。カリフォルニア大学バークレー校で博士号を取得後、メイオールはリック天文台に勤務し、第二次世界大戦中にMIT放射線研究所に短期間勤務した期間を除き、1934年から1960年まで同天文台に勤務した。
リック在籍中、メイオールは星雲、超新星、渦巻銀河の内部運動、銀河の赤方偏移、宇宙の起源、年齢、大きさなど天文学的知識の発展に貢献した。[ 1 ] [ 2 ]彼はリックの120インチ(3.0メートル)反射望遠鏡の設計と建設に重要な役割を果たした。この反射望遠鏡は、それまでの36インチ(0.91メートル)望遠鏡に比べて大幅な改良が行われた。
メイオールは1960年から1971年に退職するまで、11年間キットピーク国立天文台の所長を務めました。彼のリーダーシップの下、キットピーク国立天文台とセロ・トロロ米州天文台は、世界最高峰の研究用天文台へと発展し、最高級の望遠鏡を備えました。[ 3 ]メイオールは、彼の名にちなんで名付けられた口径4メートル(160インチ)のキットピーク反射望遠鏡の建設にも尽力しました。1993年にメイオールが亡くなった後、遺灰はキットピークの空っぽの尾根に撒かれました。
メイオールの父、エドウィン・L・メイオール・シニアはイリノイ州の製造会社のエンジニアだった。母オリーブ・ウルリッチ・メイオール自身は大学には進学しなかったが、メイオールと弟(エドウィン・ジュニア、1907年生まれ)に高い教育水準を課した。[ 4 ]弟の誕生から1913年までの間に、家族はカリフォルニア州モデストに移り、メイオールはそこで小学校1年生になった。1917年になる前に再びストックトンに移り、1924年にメイオールがストックトン高校を卒業するまでそこに住んでいた(1918年から1919年にイリノイ州ピオリアに短期間戻ったことを除く)。[ 5 ]この時期、おそらく彼が高校生の時に、両親は離婚した。[ 6 ]

1923年秋、高校4年生の時[4]、メイオールは学校の科学クラブの書記を務め、リック天文台へのクラブ訪問を企画した。父親は、モリーン・ナイトという自分の車を使って、天文台に続く砂利道の曲がりくねった山道をクラブメンバーを運ぶことを許可した。これがメイオールにとっての天文台への最初の訪問であり、彼はその後多くのキャリアをここで過ごすことになる。訪問後、彼は地元の図書館にある天文学の本をすべて読んだが、当時は天文学を職業にすることは考えてもいなかった。[ 4 ] [ 7 ]
メイヨールは1924年秋、カリフォルニア大学バークレー校に入学し、鉱山学の学位を取得した。デュラント通りのアパートで母親と暮らし、カリフォルニア大学バークレー校の図書館で働いて両親の生活を支援した。メイヨールは大学で概ね成績が良く、最終的にはシグマ・サイとファイ・ベータ・カッパ名誉協会に選出された。しかし、2年目の中間試験で鉱物学と化学実験の成績が悪かった。成績について学部長と面談した際、学部長はメイヨールが色覚異常であり、ビーズ試験や炎色試験で小さな色の変化が見分けられず、沈殿や滴定でも小さな色の変化が見分けられないことを知った。指導教官は、このような障害では鉱山技師として卒業することはできないとして、専攻を変更するよう勧めた。 [ 8 ] [ 9 ]
メイオールの母親は、彼に最も興味のあることを何でも学び、それをしっかりとやり遂げるよう励ましました。そのため、彼は鉱業の代替として天文学を検討しました。天文学部の多くの教授に、仕事を楽しんでいるか、満足のいく賃金を得ているかを尋ね、その答えに満足した後、彼は文理学部に転校し、天文学を専攻しました。1年次のほとんどの勉強は基礎物理科学と数学だったため、この転校は学位取得に必要な要件に支障はありませんでした。最終的にメイオールは天文学に大きな魅力を感じ、大学院レベルの研究コースに進み、研究者としてのキャリアを歩むことを決意しました。[ 10 ] [ 11 ]
1928年に卒業した後[ 11 ] 、メイオールは当時最高の天文学大学院プログラムを有していたバークレーに残ることを決意した。しかし、彼は上級学位取得を一時中断し、1929年から1931年までウィルソン山天文台で人間コンピューターとして働き、エドウィン・ハッブル、ポール・W・メリル、ミルトン・L・ヒューマソンといった著名な天文学者たちを支援した。[ 12 ] [ 13 ]この活動の結果、冥王星の発見直後に、セス・バーンズ・ニコルソンらと共に冥王星の質量[ 14 ] [ 15 ]と軌道に関する論文を共同執筆することになった[ 2 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
メイオールは1931年に大学院の研究を続けるためバークレーに戻った。ハッブルに提案された彼の論文のテーマは、リックにあるクロスリー反射望遠鏡で直接撮影したプレート上の位置の関数として、空の単位面積あたりの銀河の数を数えることだった。これは、ハッブル自身がウィルソン山の60インチ(1.5メートル)と100インチ(2.5メートル)の望遠鏡を使用して行っていた計数を補完するはずだった。メイオールは論文を無事に完成させ、1934年に博士号を授与された。 [ 20 ]ハッブルはメイオールの研究を称賛したが、測定された暗い銀河の正確な等級基準がなかったことと、(当時は認識されていなかった)銀河が密集する 非常に強い傾向のために、目立った成果は得られなかった(ハッブル自身も)。[ 21 ] [ 22 ]
学位論文に取り組んでいる間、メイオールは、星雲や銀河に最適化された小型で高速なスリットのない分光器[ 23 ]を設計するというアイデアを思いついた。彼は、それをクロスリー反射望遠鏡と組み合わせて使用すれば、ヒューマソンやハッブルがより大きなウィルソン山望遠鏡で行っている仕事の少なくとも一部に対して、その施設が競争力を持つようになると信じていた。凝縮して比較的明るい核を持つ星や楕円銀河に関しては、ウィルソン山の100インチ (2.5 m) の装置と競合するとは決して予想されていなかった。分光器は代わりに、広がって表面輝度の低いガス状星雲や不規則銀河を研究するために使用されることになっていた。メイオールの学位論文指導教官ウィリアム・ハモンド・ライトと、当時リック恒星分光プログラムの責任者であったジョセフ・ヘインズ・ムーアは、彼に分光器の開発を奨励した。この装置はリック天文台の工房で製作され、特に紫外線領域において、広範囲で表面輝度の低い天体に対してより効率的であることが証明され、メイオールの期待を裏付けるものとなった。ライトの強い勧めにより、メイオールは紫外線透過光学系に溶融石英を用いたが、ウィルソン山の分光器は紫外線を吸収する重いガラスレンズとプリズムを使用していた。[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]
メイオールは博士号取得後、マウント・ウィルソン天文台のチームに参加することを希望していたが、大恐慌のさなか空きがなかった。代わりにリック天文台でキャリアをスタートさせた。ナンバー2の用務員が辞職したことで、メイオールは観測助手として1年間の職を得た。用務員としての業務は暗室の維持と観測機器室の清掃に限定されていた。翌年、上級天文学者の一人がバークレー天文台に加わり、その給与はメイオールともう一人の若手天文学者アーサー・バンブリッジ・ワイズで分割された。[ 24 ] [ 27 ]
1934年6月30日、メイオールはロサンゼルス出身のキャスリーン(ケイ)・ボクソールと結婚した。彼女はパサデナでの2年間の滞在中に知り合った。二人はハミルトン山の山頂にある小さな天文学村の一部である小さなアパートに住んでいた。当時、リック天文学会の天文学者たちは皆、この村に住んでいた。[ 28 ] [ 29 ]
メイオールは、新たに製作した分光器を用いて、かに星雲内の多数のガス塊の視線速度を初めて測定した。[ 17 ]これらのデータと、以前に発表された星雲の膨張角速度を用いて、彼はその距離を推定することができた。その結果、彼はかに星雲が古典的新星ではなく、 1954年に観測・記録された超新星(SN 1054 )の残骸であることを認識し、実証した最初の人物となった。[ 30 ] [ 31 ]ウォルター・バーデは、1939年頃からメイオールを刺激し、助言する上で重要な役割を果たし、ハッブルが担っていた役割を引き継いだ。[ 32 ]
1941年、メイオールはアーサー・ワイズとローレンス・アラーとともに近傍銀河の回転を研究し、観測するには微弱すぎるが、重力効果によって検出できる物質が大量に存在することを発見した。[ 33 ]彼は1942年までの約3年間を天の川銀河の50個の球状星団 の研究に費やし、天の川銀河の質量がこれまで考えられていた質量の約半分であることを発見した。[ 34 ]
リック天文台在籍中、メイオールはパロマー山とウィルソン山の天文学者たちと20年にわたる共同研究を行い、宇宙の始まりに関するビッグバン理論を提唱した。ミルトン・L・ヒューマソンとアラン・R・サンデージと共に1956年に論文を執筆し、宇宙の年齢は60億年(従来の推定値の3倍、現代の推定値の約半分)であり、その大きさは従来の3倍であると結論づけた。[ 2 ] [ 35 ]
アメリカが第二次世界大戦に参戦した後、メイオールはマサチューセッツ州ケンブリッジのMIT放射線研究所でレーダー開発に携わる職に就いた。1942年初頭にケンブリッジで仕事を始めたが、成人してからカリフォルニアやアリゾナ以外で暮らしたのはこの時だけだった。しかし、マサチューセッツの気候は彼と家族が慣れ親しんだカリフォルニアとは違い、1943年半ばにパサデナのウィルソン山天文台の事務所への転勤を手配した。そこでは既に、光学、航空砲術、航空写真、爆撃戦術に関する多くの戦時中の科学研究開発局(OSRD)のプロジェクトが進行中だった。プロジェクトの管理に不満を持ち、自分の才能が十分に生かされていないと感じたメイオールは、1944年2月にカリフォルニア工科大学に再び転勤し、大型ロケットの開発に携わった。そこで彼は、ロケットの軌道を解析するために使用される高速写真の専門家になった。 1945年春、彼は高速度写真撮影を必要とする秘密の原子爆弾プロジェクトに異動となった。彼はロスアラモスを2度訪れ、そのうち1度はトリニティ実験の頃だった。1945年10月1日までに戦争は終結し、メイオールはリック天文学研究に戻った。[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]

第二次世界大戦中、メイオールはリック天文台の将来に大きな影響を与えました。1931年、ウィルソン山で2年間助手を務めた後、リック天文台とバークレーに戻って以来、彼はハミルトン山にはより大型の望遠鏡が必要だと強く感じていました。[ 39 ] リック天文台の天文学者たちは、リックが設計した口径36インチ(0.91メートル)の小さなクロスリー反射望遠鏡で重要な成果を達成できたことを誇りに思っていました。その小ささが初めて明らかになったのは、1908年にウィルソン山の口径60インチ(1.5メートル)の望遠鏡が初めて観測された時でした。1917年に72インチ(1.8メートル)のドミニオン天体物理天文台が開所し、1919年にはウィルソン山にさらに大きな100インチ(2.5メートル)のフッカー望遠鏡が設置されたことで、この傾向はさらに強まった。メイオールは小型のクロスリー望遠鏡の扱いには長けていたが、9倍もの光を集める競合する望遠鏡に太刀打ちできないことを理解していた。パロマー天文台に200インチ(5.1メートル)のヘール望遠鏡が完成すると、状況はさらに悪化するばかりだった。メイオールをはじめとするリック天文台の若手教授たちは、ムーアやライトといった年配の教授たちは小型望遠鏡にこだわりすぎており、もっと大型の反射望遠鏡を手に入れる努力をすべきだったと考えた。[ 40 ]
メイオールには知らされていなかったが、リック天文台の所長ウィリアム・H・ライトとその前任者ロバート・G・エイトキンは、36インチ(0.91メートル)のクロスリー反射望遠鏡に代わる大型反射望遠鏡の資金集めを秘密裏に試みていた。彼らは民間からの資金提供を試みたほか、カリフォルニア大学学長ロバート・ゴードン・スプロールに予算計上を依頼した。何度も試みたが、大恐慌の影響で失敗が続いた。1942年、スプロールはウィルソン山のポール・W・メリルにライトの後任を依頼したが、断られた。拒否されたことに憤慨したスプロールは態度を変え、戦争が終わったら新しい望遠鏡の資金集めをしなければならないと理事会に告げた。この頃、スプロールは戦争が終わったらリック天文台の所長にC・ドナルド・シェーンを任命すると約束したか、あるいは秘密裏に任命した。
大型望遠鏡の計画は、1944年9月頃、大学の予算案の形で漏洩された。ライトと、戦時中のリック研究所臨時所長ジョセフ・H・ムーアは、スプロールが提案した予算案に基づき、口径85インチ(2.2メートル)または90インチ(2.3メートル)の反射望遠鏡を構想した。マヤールとジェラルド・E・クロン両氏は、リック研究所の若手職員を代表してスプロールに手紙を送り、どのような望遠鏡を建設すべきか協議するための会合を要請した。彼らは1944年12月、スプロールのロサンゼルス事務所でスプロールと面会した。マヤールは、口径90インチ(2.3メートル)を超える望遠鏡の必要性を強調した。パサデナにあるカリフォルニア工科大学の光学工房で、彼はほぼ完成していた直径120インチ(3.0メートル)のパイレックスガラス円板を目にした。これは当初、直径200インチ(5.1メートル)のパロマー鏡の自動視準試験用の平面鏡として使用される予定だった[ 41 ]。そしてスプロールに、リック望遠鏡にもそのサイズの鏡を使用するよう強く勧めた。驚いたことに、スプロールは同意した[ 40 ] 。 [ 42 ]
シェーンは、1945年の初めにスプロールが新しい反射望遠鏡を計画するために結成した委員会の委員長に任命された。他の委員には、メイヨール、ムーア、ウォルター・S・アダムス、アイラ・S・ボーエンがいた。委員会は主に書簡を通じて機能した。メイヨールの最初の手紙は、シェーンが90インチ(2.3メートル)ではなく120インチ(3.0メートル)が実現可能であると確信するのに役立った。メイヨールは、パサデナの経験豊富な望遠鏡設計者チームと、大学の管理者および教授としてより経験豊かなシェーンとの間の溝を埋める役割を果たした。アダムスと200インチ(5.1メートル)プロジェクトの執行役員であるジョン・オーガスト・アンダーソンは、自分たちの経験、図面、計画をリック設計委員会と共有した。1945年3月6日、メイヨールとシェーンの両者が出席した委員会は、120インチ(3.0メートル)のC・ドナルド・シェーン望遠鏡となる基本パラメータを決定した。 3月7日、メイオールはシェーン、ライト、ムーア(3月6日の会議には出席していなかった)とマウントハミルトンで合流し、反射鏡を建設する場所を選定した。[ 40 ]

120インチ(3.0メートル)望遠鏡の建設に長期間を費やしたメイオールは、リックの36インチ(0.91メートル)クロスリー反射望遠鏡を使い続け、スリットレス分光器の活用に力を注ぎました。この分光器は、広がりのある低表面輝度の星団、銀河、星雲の観測に最適化されていました。1946年、彼は戦前に取り組んだ球状星団の積分スペクトルの取得を完了し、その成果を発表しました。彼の論文は、天の川銀河の球状星団系が、私たちの銀河系にある星間物質の平坦な円盤や若い星に見られる銀河の自転とわずかにしか共通していないことを示す鍵となりました。[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] 1948年、メイオールは他の研究の最中に、偶然にもII型超新星を発見しました。 [ 46 ] [ 47 ]
メイオールが行った他の研究には、ミルトン・ヒューマソンとの20年間の共同研究(1935年にハッブルによって策定)があり、+13等級より明るい北半球の銀河の赤方偏移値を集めることを目的としていました。 メイオールはクロスリー望遠鏡で明るい銀河を扱い、ヒューマソンはウィルソン山の100インチ(2.5メートル)を使用して暗い銀河に取り組みました。この研究は、ヒューマソン、アラン・サンデージと共同執筆した1956年の宇宙膨張率に関する論文につながりました。この論文には、1935年から1955年にかけてリック、ウィルソン、パロマーで測定された銀河の800以上の赤方偏移値(メイオールが決定した300)が記載されていました。[ 17 ] [ 35 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]
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リックでは、アンドロメダ銀河やさんかく座銀河の回転運動など、銀河の力学も研究した。[ 2 ] [ 17 ] [ 52 ]この研究は、1950年6月23日にミシガン大学アナーバー 校で開催された天の川銀河の構造に関するシンポジウムで発表された。[ 52 ]この研究は、内部の固体回転と外部のケプラー運動を実証した。[ 17 ] 1953年、OJエゲンとともに、マヤールはハッブルから提供された1948年に露出されたパロマー48インチシュミットプレートで、アンドロメダ銀河の周りの6つの球状星団(マヤールIIを含む)を特定した。[ 53 ]
ジェリー・クロンは、36インチ(0.91メートル)の望遠鏡を使って視力+17等級まで観測できたメイオールの目の感度に驚嘆した。[ 17 ] メイオールの視力はその後、文字が読めないほどに悪化した。[ 17 ]
新しい120インチ(3.0メートル)望遠鏡は1960年の初めに運用を開始しました。メイオールはすぐにそれを使い始めましたが[ 54 ] 、同年9月にリックを去りました[ 55 ] 。

メイヨールはカリフォルニア大学を去り(25年以上[ 37 ]学生から天文学者へと進歩した後)、キットピーク国立天文台(KPNO)の2代目所長となった。[ 56 ]全米科学財団 の財政支援を受けて、いくつかの大学がコンソーシアム、天文学研究大学協会(AURA)を結成した。その目的は、アメリカの天文学者のための研究天文台を設立し、運営することだった。初代所長はエイデン・B・マイネルで、ツーソン近郊の標高7,000フィート(2,100メートル)のキットピーク天文台を建設する地を選び、最初の望遠鏡である口径84インチ(2.1メートル)の反射望遠鏡の建設を監督し、1960年春に完成した。

しかし、AURAの理事会はマイネルが職務に適任ではないと判断し、1960年10月1日にメイオールを後任に選出した。メイオールには管理経験がなかったにもかかわらずである。メイオールはリック120インチ(3.0メートル)望遠鏡の設計経験から、1958年にAURAのコンサルタントに任命されていた。理事会の会長はカリフォルニア大学を代表していたシェーンであり、彼はメイオールにこの申し出を受け入れるよう説得した。[ 58 ] [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ]

所長として、メイヨールはキットピークにある4メートル(160インチ)反射望遠鏡の建設を監督した。[ 62 ]メイヨールが1971年に退職した時も建設は続いており、1973年に完成した。[ 63 ]その時点で、メイヨールに敬意を表してニコラス・U・メイヨール望遠鏡と命名された。 [ 64 ] [ 65 ]メイヨールは国立天文台の南半球への拡張に深く関わり、最終的にはセロ・トロロ米州天文台(CTIO)となった。CTIOの4メートル(160インチ)ビクター・M・ブランコ望遠鏡(キットピークのメイヨール望遠鏡と同一)は1974年に初観測され、1976年に完成した。[ 54 ] [ 60 ] [ 64 ] [ 66 ] [ 67 ]
メイヨールは1971年、65歳で引退した。[ 68 ] [ 69 ]その引退を記念するシンポジウムが5月8日の誕生日に開催された。[ 17 ] [ 70 ] 引退後も、フェルミ国立加速器研究所の概要委員会など、多くの組織で積極的な役割を果たし続けた。 [ 17 ] 1993 年1月5日、糖尿病による合併症で死去。遺灰はキットピークの高所にある空の尾根に撒かれた。[ 2 ] [ 71 ]メイヨールの遺族には、58年間連れ添った妻のキャスリーン・ボクソール[ 2 ] [ 17 ]と2人の子供、ブルース・イアン・メイヨール(1939年生まれ)とパメラ・アン・メイヨール[ 2 ] [ 17 ]と2人の孫がいた。[ 2 ]
ハーバード天文台台長ハーロー・シャプレー教授は本日、1919年に撮影された新惑星冥王星の画像の写真乾板の発見により、この太陽系外惑星が軌道を一周するのにかかる最終周期を251.8年と計算できたと発表した。…シャプレー教授の計算は、写真乾板が作成されたウィルソン山天文台の副台長N.H.シアーズ氏から昨日受け取った電報に基づいている。シアーズ氏の電報には、天文台スタッフのセス・B・ニコルソン氏とN.U.メイオール氏が作成したデータが含まれていた。
NUメイオールが露光したプレートには48個の輝線星が写し出され、そのうち27個はこれまで発見されていなかった。
かに星雲がかつては超新星、つまり壊滅的な爆発によって吹き飛ばされた恒星であったという証拠を作り上げてきました。
アリゾナ州ツーソン近郊にある国立科学財団の新しい光学天文学研究施設の所長にニコラス・U・メイオール博士が任命されたことが本日発表されました。このセンターはキットピーク国立天文台として知られています。
…リック天文台のNU・マヤール博士は、約3年間にわたり天の川銀河にある50個の球状星団を研究してきた。彼は、観測データから得られた結論は、銀河全体の重量が従来考えられていた重量の約半分であることを意味する可能性があると述べた。
NUメイオール博士、ABワイズ博士(リック大学)、そしてLHアラー博士(ハーバード大学)は、いくつかの近傍星雲(銀河)の回転を研究した。その結果、多くの近傍星雲に、重力の影響によってのみ検出できるほど微弱な物質が大量に存在することが判明した。
太陽黒点は周囲の表面より温度が低いため黒く見えるが、その温度は華氏8,033度と想像を絶するほど高い、とウィルソン山天文台のシャーロット・E・ムーアさんは語る…SBニコルソン教授とNUメイオール教授は、ランタンのスライドを使って「冥王星の軌道と質量」の論文を示し、冥王星の質量が地球とほぼ等しいことを示していた。