物理学
最も標準的で安全な基礎天文学の博士課程学生の多くは物理学の学位で入ってくる。力学、電磁気学、量子理論、統計物理といったこの分野の中核ツールはそのまま天文学の道具箱であり、この学位は他のあらゆる物理学のキャリアも閉ざさない。
天文学者を認定する政府はどこにもなく、この職業は研究博士号というただ一つの資格によって自らを律しており、そこに至る道筋は世界的に驚くほど標準化されている — 学校での数学と物理、物理学または天文学の学位、そしてオリジナルの研究に基づく博士号である。国によって異なるのは誰が費用を払うかであって、何を学ぶかではない。欧州の博士課程学生は給与を受ける職員であり、米国の学生は給付金を受ける見習いである。
冒頭に書いておくべき正直な警告がある — ボトルネックは入ることではなく、留まり続けることだ。大学は毎年、恒久的な研究職の数の何倍もの天文学博士号取得者を生み出しており、典型的なキャリアは2〜3件の有期ポスドク契約 — しばしば異なる大陸で — を経てから30代半ばから後半で安定した職に就くか、あるいはデータサイエンスや宇宙産業へと(たいてい好待遇で)転身する。
The route in
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1
学校での数学と物理
18歳まで道を開いておく科目選択は、微積分までの数学と物理学、できればプログラミングも含む。天文学そのものが学校で教えられることは稀で、この職業は物理学が好きで空を見上げていた人々から人材を採る。
The filter大学入学 — Aレベル、アビトゥア、高考、JEEなど — どこでも数学は譲れない科目である。
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2
物理学または天文学の学士
3〜4年力学、電磁気学、量子理論、統計学という物理の核を、可能な場合は天文学の科目とともに学ぶ。決定的に重要なのは早期の研究経験だ — 夏季プロジェクトや学部生の観測・データ作業は、講義科目名よりもその後を左右する。
The filter学位の成績に加え、実証された研究経験。米国では夏季研究プログラム(REU)が博士課程の入学審査で大きな比重をもつ。
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3
修士または研究への橋渡し
1〜2年欧州のボローニャ制度は博士課程の前に修士を要求し、米国は博士課程にそれを組み込み、英国は4年制の統合MPhys/MSci学位を提供する。いずれにせよ、ここで専門分野 — 宇宙論、系外惑星、観測機器 — が形になり始める。
The filter博士課程への入学 — 一流の学科は志願者の10%を大きく下回る割合しか受け入れず、成績よりも研究実績と推薦状で判断される。
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4
天文学・天体物理学の博士課程
3〜6年英国と欧州の多くでは3〜4年、北米では5〜6年 — 指導教員のもとでのオリジナル研究、学会発表、そしてキャリアの実質的な通貨となる筆頭著者論文である。
The filter存在する場合は資格試験、その後は博士論文の口頭審査 — さらに次の段階を競うのに十分な業績記録。
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5
ポスドク渡り歩き
2〜9年多くの場合別の国での2〜3年の有期研究契約 — ドイツで博士号を取り、チリの天文台へ、そして米国の大学へ、というのが普通の経路である。フェローシップは独立性をもたらすが、通常のポスドクは他人の助成金のもとで働く。
The filter国際的なフェローシップ選考 — NASAハッブル・フェローシップ、ESO、マリー・スクウォドフスカ=キュリー・アクション — 採択率は一桁台。
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6
恒久的な職
継続教員職、天文台や宇宙機関のスタッフ職、あるいは国立研究所のポスト。通常30代半ばから後半で得られる。研究は続くが、教育、助成金申請、望遠鏡使用申請、次世代の指導が加わる。
The filter教員・スタッフの公募には1件あたり百人以上の有資格志願者が集まるのが普通。テニュアあるいはそれに相当する地位はさらに数年後。
参入コスト
$0〜20万ドル超
ドイツ、フランス、北欧諸国では授業料は無料か名目程度で、博士課程は給与を受ける職なので、費用は主に10年分の相場以下の給与という形をとる。米国では私立大学の学士課程だけで博士課程開始前に20万ドルを超えることもある — もっとも天文学の博士課程自体はほぼどこでも授業料免除で給付金つきである。共通するのは時間という代価だ — 学校を出てから博士号まで約10年、恒久的な職までさらに約5年である。
What to study
天文学・天体物理学
存在するところでの直接ルート一部の大学では専用の学士課程として提供され、通常は物理学に観測技術とデータ解析を加えたものである。博士課程の入学審査上は物理学と機能的に同等で、実際の望遠鏡データに早くから触れられる。
数学
その根底にある言語理論、宇宙論、重力波研究への強い準備となる。そこでの日々の作業は微分方程式と統計である。通常は博士課程の前提条件を満たすため物理学の科目と組み合わされる。
コンピュータサイエンス
データ支配の現在に向けて現代の天文学はソフトウェアである — サーベイのパイプライン、機械学習の分類器、シミュレーションコード。物理学の科目を伴うコンピュータサイエンスの学位は、ますます一般的で就職しやすいルートになっている。
光学・航空宇宙工学
観測機器への道望遠鏡、検出器、宇宙ミッションは工学と天文学を行き来する人々によって作られる。工学の学位をもつ観測機器科学者は天文台や宇宙機関で恒久的に需要がある。
Where it is taught best
カリフォルニア工科大学
アメリカ合衆国パロマー天文台を運営し、2017年ノーベル賞を受賞した重力波発見のLIGOを共同設立。少人数だが破格の望遠鏡使用権をもつ。
ケンブリッジ大学天文学研究所
イギリスニュートンからエディントン、ホイル、そしてベル・バーネルのパルサー発見まで続く系譜をもち、今も世界で最も天文学者が密集する場所の一つ。
ライデン大学
オランダ1633年創設のライデン天文台は現存最古の大学附属天文台で、オールト、ファン・デ・フルスト、カイパーを育て、欧州の強力なオランダ学派を支えてきた。
ハイデルベルク大学
ドイツケーニヒシュトゥールのキャンパスはマックス・プランク天文学研究所に隣接し、学生はドイツのマックス・プランク研究システムへ直接つながる道をもつ。
オーストラリア国立大学
オーストラリアマウント・ストロムロとサイディング・スプリング天文台を運営。宇宙の加速膨張でノーベル賞を受賞したブライアン・シュミット(2011年)は長年この大学の学長を務めた。
東京大学
日本国立天文台やマウナケアのすばる望遠鏡と密接に連携しており、日本の学術天文学者の主要な輩出元である。
チリ大学
チリチリは世界の大型光学望遠鏡の大半を擁し、チリの研究機関に属する天文学者は国内すべての望遠鏡の観測時間の10%を保証されている。
IUCAA(プネー)
インド1988年にジャヤント・ナーリカルが設立した大学間天文学・天体物理学センターは、インド各大学の天文学者をつなぐ拠点であり、LIGO-Indiaのパートナーでもある。
Licences and exams
博士号(PhD/DPhil/Dr. rer. nat.)
世界共通この職業唯一の実質的な関門。大学、天文台、宇宙機関は研究博士号を入口資格として扱い、助成金や望遠鏡使用の資格も概ねそれを前提とする。どこにも認定試験はなく、博士論文の口頭審査がその試験に当たる。
名称付きポスドク・フェローシップ
アメリカ合衆国、欧州、チリNASAのハッブル・フェローシッププログラム、ESOフェローシップ、マリー・スクウォドフスカ=キュリー・アクションは携行可能な資格として機能する — 独立した資金があり、選考は非常に厳しく、採用委員会からは恒久ポストへの軌道に乗っている証として読み取られる。
教授資格(ハビリタツィオン)
ドイツ、オーストリア、フランス(HDR)大陸欧州の多くで教授職に歴史的に必要とされてきた第二の博士後論文。ジュニア教授職やテニュアトラック改革によりこの要件は緩和されつつあるが、ドイツ語圏の学界では今も標準的な資格である。
IAU個人会員資格
世界共通国際天文学連合は各国委員会を通じて会員を認定しており、世界で約1万2000人。資格ではなくこの職業の国勢調査であり議会である — 2006年、冥王星を降格したのはIAUの投票であり、あらゆる天体の名称を決めるのもIAUの作業部会である。
The other way in
アマチュアの側道
アマチュアは今も実際の発見に貢献している — オーストラリアの牧師ロバート・エヴァンスは超新星の目視発見記録を保持し、アマチュアのデータはAAVSOを通じて専門家のサーベイに供給される。一部は望遠鏡運用者、サーベイ検証員、天文台のアウトリーチ担当としてその実績を有給の仕事に変え、時に論文の共著にも至る。
工学・ソフトウェアからの入口
天文台は天文学者よりはるかに多くのエンジニアやプログラマーを雇っており、その境界には抜け道がある。観測機器科学者やパイプライン開発者は、天文学の博士号なしに研究職と論文実績を獲得することがある。ソフトウェアや光学のスキルをもつ人にとって、ESO、STScI、あるいはサーベイ共同研究でのスタッフ職は本物の第二のルートである。
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