アーサー・コヴィントン

アーサー・エドウィン・コビントン(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測定を行ったカナダの 物理学者です。この測定を通じて、彼は太陽黒点が 10.7 cm の波長で大量のマイクロ波を発生するという貴重な発見をしました。これにより、太陽黒点の活動と通信への影響を測定および予測するための、全天候型のシンプルな方法が提供されました。太陽黒点検出プログラムは今日まで継続して実行されています。

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。彼は早くから天文学に興味を示し、カナダ王立天文学会の地方支部のメンバーと会った後、 5インチ（130 mm）の屈折望遠鏡を製作した。^[1]彼はアマチュア無線にも興味があり、一時期VE3CC局を運営していた。彼はカナダ国鉄が運航する船舶の無線通信士としてキャリアをスタートさせた。彼は独学で学校に通い、 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年には電子顕微鏡を製作した後、同大学で修士号を取得した。その後、カリフォルニア大学バークレー校に移り、1942年に原子物理学の博士号を取得した。^{[2]彼はまだバークレーにいたが、1942年に}オタワのカナダ国立研究会議（NRC）にレーダー技術者として招かれ、NRCの無線フィールドステーションで働いた。^[3]

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用途にテストするために作られた別の受信機の部品を組み合わせて小型望遠鏡を作った。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、2800MHzの周波数、つまり10.7cmの波長で動作した。当初、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ていたが、太陽以外の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、10.7cmの波長での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。

コビントンは、この現象は黒点によるものだと確信した。なぜなら、このフラックスは目に見える黒点の数に応じて変化するからである。この装置の解像度は約 7 度で、太陽の表面の黒点を「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が 1946 年 11 月 23 日にオタワ地域を部分日食が通過したときに訪れ、コビントンは、月が特に大きな黒点を覆ったとき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]

元の機器が 10.7 cm 信号の検出に適した周波数で動作したのはまったくの偶然であり、決して「生産」用途を意図したものではなかった。太陽黒点測定の重要性が明らかになるにつれて、これらの観測をより長期間にわたって継続する計画が立てられた。ラジオ フィールド ステーションは依然としてレーダー開発のために積極的に使用されており、その結果大きな干渉を引き起こしていたため、約 5 マイル (8 km) 離れたゴス ヒルに新しい場所が選ばれた。^{[1] [5]}ここで彼らはディスク全体のフラックスを測定し、測定値を平均化して 1 日に 3 回の高精度な測定を行った。

その後、彼は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。新しい望遠鏡は、扇形の感度領域を持つ単純な干渉計を作成するために、所々にスロットが切られた3 x 1½ インチの金属導波管の 150 フィート (46 m) の長さのセクションで構成されていた。集められるフラックスの量は、導波管を金属トラフに配置することで改善され、トラフ内で導波管を回転させることにより、照準方向をわずかに変更できたが、一般的には、太陽が「ビーム」を通過するときに測定を行うために使用された。^[1]新しい望遠鏡は 1951 年に運用を開始し、太陽のコロナからのフラックスと、太陽黒点の上の領域の温度 (約 1,500,000 °C) を直接測定できるようになった。^[2]ゴス ヒル観測所には、さまざまな測定のための他の機器もいくつか含まれていた。

オタワ地域でレーダーや無線の使用が増えたことで干渉の問題が発生し、コヴィントンはプログラムに適した「無線が静かな」場所を探すことに目を向けた。これがきっかけで、オタワの北西約 150 km にあるものの、主要高速道路から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)が設立された。1960 年には新しい 6 フィート (1.8 m) のパラボラ型太陽フラックス望遠鏡が建設され、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運用された。1964 年には、ブリティッシュ コロンビア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、1966 年に開設された導波管装置のより強力なバージョンが使用された。

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た。これは1960年代から70年代にかけて主要な研究施設であったが、設計上の制約により1980年代にはあまり使用されなくなった。しばらくの間、この機器には、もともと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あった、より小型の18メートル望遠鏡が加わっていた。元々の太陽観測所は、1990年にNRCの資金引き下げ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続けた。1991年に1.8メートルの皿はバックアップ機器としてDRAOに移された。^[6]

コビントンの研究は、太陽に関する他の発見につながった。1969年の観測では、ある種の大きな黒点の発生には、特定の種類の電波信号が先行していることがわかり、これにより、今後の太陽嵐を事前に予測できるようになった。^{[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影響により、各チームが総フラックスについて異なる結論に達していることに気づいた。コビントンは、これらの測定値を相関させて単一のフラックス数を解く取り組みに取り組み、1972年に発表した。 ^[9]彼は、アマチュアが製作した200メートル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た。^[10]

コヴィントン氏は1978年に引退するまでAROの理事を務めた。2001年にオンタリオ州キングストンで88歳で亡くなった。

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に敬意を表して名前を付けました。^[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ました。^{[12]コヴィントンは珍しい本を愛好するなど多くの趣味があり、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ます。 ^[13]