1  

 

GREETINGSFROMTHEFOUNDINGDIRECTOR 

By Robert D. Gehrz 

 

I  am  extremely  pleased  to 

announce  the  formation  of 

the Minnesota  Institute  for 

Astrophysics.  The  Institute 

brings  together  24  faculty 

members  of  the  School  of 

Physics  and  Astronomy 

conducting  research  in 

astrophysics,  cosmology,  planetary  science,  and  space 

science  under  a  unified  banner within  the  School.    The 

Institute will  administer  the University’s  undergraduate 

and  graduate  programs  in  astrophysics,  and  will  help 

coordinate  astrophysics  research  in  the  former 

Department of Astronomy with the growing astrophysics 

program in the physics portion of the School. 

 

The Minnesota Institute for Astrophysics consolidates the 

University  of  Minnesota’s  multimillion  dollar  annual 

investment in astrophysics research.   It will help to make 

Minnesota  be  a  star  on  the world  stage  of  astrophysical 

research  by  raising  substantially  our  visibility  in  the 

national  and  international  science  communities,  within 

the University  itself, and  in  the public  eye.   Minnesota’s 

world‐class  Institute  will  elevate  the  University’s 

pioneering  research  to  a  new  level  of  excellence  in 

advancing  fundamental  understanding  of  the  universe.  

Institute  scientists  and  their  collaborators  around  the 

world will work  together  at  the  forefront  of  science  to 

further  their  investigations  of  the  origin,  contents, 

structure,  and  evolution  of  the  Universe,  the  nature  of 

dark matter  and dark  energy,  the origins of planets  and 

life,  and  astrophysical  investigations  of  the  fundamental 

laws of physics.   Astronomy has entered a “golden age” 

with the advent of powerful new ground‐based telescopes 

like  the  Large  Binocular  Telescope  (LBT)  and  its 

complimentary space‐based and airborne  telescopes such 

as  the  Hubble  Space  Telescope  (HST),  the Stratospheric 

 

Observatory  for  Infrared  Astronomy  (SOFIA),  and  the 

James  Webb  Space  Telescope  (JWST).  Unexpected 

discoveries  leading  to  major  new  research  areas  in 

astronomy  and  astrophysics  are  being  reported  on  an 

unprecedented  scale.   We will work  actively  to develop 

new research funding opportunities that pave the way for 

the  creation  of  new  knowledge  and  to  seek  endowed 

support  for  the  Institute’s  key  functions,  including  the 

University’s  involvement  in  the  LBT  project  that  is 

facilitated by a generous $5.75 million gift from Hubbard 

Broadcasting, Inc.  Our long‐range plans are to expand the 

current  infrastructure  that  supports our  scientists, attract 

more  top  talent,  and  provide  University  of  Minnesota 

astrophysicists with  state‐of‐the  art  resources  to  conduct 

research  at  the  forefront  of  discovery.    Over  the  next 

decade,  the  Institute  faces a period of great opportunity. 

Our  partnership  with  the  LBT  increases  our  access  to 

observing  time on  the NASA  facilities mentioned above, 

and offers unparalleled opportunities  to collaborate with 

top scientists from many disciplines.   

 

Minnesota has a proud history of  research  in astronomy 

and astrophysics. The nature of white dwarf  stars, ashes 

of  stars  like  the  Sun, was  discovered  here  early  in  the 

1900’s. Minnesota’s astrophysicists pioneered  the  field of 

infrared  astronomy  in  the  1960’s.   During  the  last  three 

decades, Minnesota’s astronomers have played key  roles 

in  cutting‐edge  scientific discoveries made with ground‐ 

and  space‐based  observatories  operating  at wavelengths 

from  the ultraviolet  to  the  radio. Recently, our  access  to 

the  powerful  LBT,  currently  the  world’s  largest 

astronomical optical/infrared telescope on a single mount, 

is a unique design that provides our students and faculty 

with  unprecedented  scientific  opportunities.    In  this 

inaugural newsletter, we highlight the recent research and 

other  activities  of  the  current  faculty  and  staff  of  the 

Minnesota Institute for Astrophysics. 

 _________________________________________________ Robert D. Gehrz, a graduate of the University of Minnesota (BA, 

Physics 1967; PhD, Physics 1971), has been a member of the 

faculty of the School of Physics and Astronomy since 1985.  He 

was Chairman of the Department of Astronomy from 2005‐2012. 

___________________________________________________

2  

SOLIDBUCKYBALLSDISCOVEREDINSPACE 

Minnesota  Institute  for  Astrophysics  professors  Robert 

Gehrz and Charles Woodward are part of an international 

team that has, for the first time, discovered buckyballs in a 

solid  form  in  space.  The  discovery  of  these  carbon 

molecules in space may provide clues about the origins of 

the Universe and if life could exist on other planets. 

Formally  named  buckminsterfullerene,  buckyballs  are 

named  after  their  resemblance  to  the  late  architect 

Buckminster Fullerʹs geodesic domes. They are made up 

of 60 carbon molecules arranged into a hollow sphere, like 

a  soccer  ball.  Their  unusual  structure makes  them  ideal 

candidates  for  electrical  and  chemical  applications  on 

Earth,  including  superconducting  materials,  medicines, 

water purification and armor. 

 

 

Prior  to  this  discovery,  the microscopic  carbon  spheres 

had  been  found  only  in  gas  form  in  the  cosmos.  In  the 

latest discovery, scientists used data from NASA’s Spitzer 

Space  Telescope  to  detect  tiny  specks  of  matter,  or 

particles, consisting of stacked buckyballs. They found the 

particles  around  a  pair  of  stars  called  ʺXX Ophiuchiʺ  or 

ʺXX  Ophʺ  that  are  6,500  light‐years  from  Earth,  and 

detected enough to fill the equivalent in volume to 10,000 

Mount Everests.    ʺThese buckyballs  are  stacked  together 

to form a solid, like oranges in a crate,ʺ said Nye Evans of 

Keele  University  in  England,  lead  author  of  a  paper 

appearing  in  the  Monthly  Notices  of  the  Royal 

Astronomical  Society.  ʺThe  particles  we  detected  are 

miniscule,  far  smaller  than  the width of a hair, but  each 

one would contain stacks of millions of buckyballs.ʺ 

Buckyballs were detected definitively in space for the first 

time  by  Spitzer  in  2010.  Spitzer  later  identified  the 

molecules  in  a  host  of different  cosmic  environments.  It 

even  found  them  in staggering quantities,  the equivalent 

in mass  to 15 Earth moons,  in a nearby galaxy called  the 

Small  Magellanic  Cloud.    In  all  of  those  cases,  the 

molecules were in the form of gas. The recent discovery of 

buckyballs  particles means  that  large  quantities  of  these 

molecules must be present in some stellar environments in 

order  to  link  up  and  form  solid  particles.  The  research 

team was able  to  identify  the solid  form of buckyballs  in 

the Spitzer data because  they emit  light  in a unique way 

that  differs  from  the  gaseous  form.    University  of 

Minnesota  astronomers  Gehrz  and  Woodward  were 

involved  in  designing  the  program  of  infrared 

spectroscopic observations using Spitzer to determine the 

mineral  content  of  the  grains  being produced  in  the XX 

Oph system. Such  information helps scientists determine 

the essential building blocks of our Universe. Gehrz and 

Woodward  also  were  involved  in  analyzing  and 

interpreting  the  data.  Some  of  the  information  they 

uncovered was surprising. 

ʺAlthough  gaseous  C60  molecules  had  already  been 

detected  in space  in  low density vapor form,  it was a big 

surprise  to  find  that  they  actually  had  condensed  into 

solid  grains,”  Gehrz  said.  “Our  research  suggests  that 

buckyballs are even more common in space than we ever 

imagined.ʺ 

ʺWe  are  all  still  surprised  by  nature,ʺ Woodward  said. 

ʺThe presence of C60 and other organic molecules in space 

hold some interesting clues to whether life in the Universe 

may also be common.ʺ  

Buckyballs  have  been  found  on  Earth  in  various  forms. 

They  form  as  a  gas  from  burning  candles  and  exist  as 

solids  in  certain  types  of  rock,  such  as  the  mineral 

shungite  found  in  Russia,  and  fulgurite,  a  glassy  rock 

from  Colorado  that  forms  when  lightning  strikes  the 

ground. In a test tube, the solids take on the form of dark, 

brown  ʺgoo.ʺ  To  read  the  full  paper  in  the  Monthly 

Notices of the Royal Astronomical Society, visit:  

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1745‐

3933.2012.01213.x/abstract 

NASAʹs Spitzer Space Telescope has detected the solid

form of buckyballs  in  space  for  the  first  time.  Image

credit: NASA/JPL‐Caltech 

3  

COMBININGTHEBEAMSOFTHELBT 

Astronomers  like  to  build  large  telescopes  because  they 

can  gather  more  light  from  objects  in  the  heavens.  In  

addition to light gathering power, bigger diameter  

 

 

telescopes  can,  in  principle,  produce  sharper  images  as 

well. Unfortunately,  the Earthʹs atmosphere  causes  these 

images  to be blurred, essentially  robbing us of  the sharp 

images we should be getting from our large telescopes.  

 

During the last decade, new technology has allowed large 

ground‐based telescopes to cancel the effects of the Earthʹs 

atmosphere  and produce very  sharp  images  comparable 

to  space‐based  telescopes.   On  the LBT,  this  is  achieved 

using  a  deformable  mirror  that  can  rapidly  change  its 

shape  to  compensate  for  the  blurring  effects  of  the 

atmosphere. This  technique  is  called  “Adaptive Optics”, 

or AO. The AO system on  the LBT  is special because  the 

deformable mirror  is  not  an  extra  set  of mirrors  in  the 

light path, but  the  telescope secondary mirror  itself. This 

eliminates  the  extra  reflections  necessary with  other AO 

systems. In addition, the LBT has two very large primary 

mirrors,  and we  can  bring  the  light  from  both  together 

and  create  even  sharper  images  than would  be  possible 

from  each mirror  alone.  The  combining  of  beams  from 

different primary mirrors  is  called “interferometry”. The 

beams  from  the  two primaries are  combined with optics 

that are held at liquid nitrogen temperatures, ‐321 degrees 

Fahrenheit!   With  fewer  reflections and very  cold optics, 

the  LBT  Interferometer  can  work  at  thermal  infrared 

wavelengths with far less unwanted background emission 

from  the  telescope optics  than  is possible on other  large 

telescopes.  The University  of Minnesota  helped  build  a 

camera  called  LMIRCam,  that  images  the  universe  at 

infrared wavelengths, and operates at the combined focus 

of the LBT. With LMIRCam we have been able to achieve 

images  as  sharp  as  the  Hubble  Space  Telescope  can 

achieve in visible light, but at wavelengths of 3‐5 microns, 

much  further  into  the  infrared  than  is possible with  the 

Hubble. With  this  instrument we  hope  to  image  newly 

forming solar systems and the winds from luminous stars, 

search  for warm  Jupiters  orbiting  nearby  Sun‐like  stars, 

and probe the space near super‐massive black holes at the 

centers of other galaxies. 

 

 

 

 

 

EDNEYANDTHEO’BRIENOBSERVATORY 

The  University  of  Minnesota’s  O’Brien  Observatory,  in 

Marine‐on‐St. Croix, was one of the world’s first  infrared 

(IR) telescopes. The 30” Cassagrain telescope serves as the 

local  research  telescope  for  the  Twin  Cities  campus. 

Former Physics Professor Ed Ney realized that UM could 

actually compete at infrared astronomy with observatories 

built  on  high  mountains  that  are  above  most  of  the 

atmospheric  water  vapor  that  absorbs  infrared  light 

coming  from  space.   How  could Minnesota  play  in  this 

game?  During the Minnesota winter, when the dew point 

falls well below zero, the air is as free of water as a 10,000 

The Large Binocular Telescope Observatory 

LBTI and its beam combiner (green frame) at the

combined  focus  of  the  LBT.  LMIRCam,  partly

designed built at the University of Minnesota, is

the blue box circled in yellow. 

4  

 

‐foot high mountain  top!   Thus, Ed  reasoned, one  could 

compete with the “Big Boys” by observing under the right 

conditions with  superior  detectors  using  a  rather  small 

(30‐inch)  telescope.    His  proposal  to  build  an  IR 

observatory  in  Minnesota  was  reviewed  favorably  at 

NASA, and Ed set about to find an observatory site with 

superior  seeing  and  sky  darkness  qualities  not  too  far 

from the UM campus.  The high hills of the St. Croix River 

valley seemed an ideal place to search.  With the aid of his 

Jaguar XKE  and  a home‐made  sky  brightness meter, Ed 

soon  located the  ideal site on a high hill  in Marine on St. 

Croix.   The  land was owned by a  local named Thomond 

“Thomy” O’Brien, a descendant of lumber baron William 

O’Brien whose daughter had donated the land for nearby 

O’Brien  State  Park  in  1947.    Ed  soon  had  Thomy 

enthralled  with  the  prospect  of  being  involved  in  the 

project.   Over martinis on Thomy’s front porch  in July of 

1966,  the  two  cemented  a  deal  whereby  O’Brien 

Observatory  (OBO) would be  constructed on  a parcel of 

land donated by Thomy  to  the University of Minnesota.  

The  North‐South  line  was  laid  on  June  27,  1967.  

Construction  was  completed  and  first  light  achieved 

during  August of 1967.   

Over many years, the telescope has provided an esteemed 

history  of  infra‐red  and  spectroscopy  research  and 

discoveries.    Today,  OʹBrien  Observatory  is  used 

primarily  for  instrument  testing  and undergraduate  and 

graduate student instruction.  However, Minnesota’s cold, 

dry winter  climate  still offers opportunities  for  infra‐red 

research  thereby  enabling  the  University  to  instruct 

undergraduate  and  graduate  students  in  the  process  of 

collecting  important,  conclusive  data  without  incurring 

larger  costs  of  traveling  to  one  of  the  world’s  major 

observatories.  This  telescope’s  utility  holds  true  for 

instrument  testing  as  well  since  it  features  excellent 

pointing  and  tracking  capabilities.    In  addition  to direct 

support  of  University  classroom  instruction,  O’Brien 

Observatory’s  close  proximity  to  the  Twin  Cities 

metropolitan area also offers a convenient location to host 

various outreach events for local colleges and the general 

public. 

MT.LEMMONOBSERVINGFACILITY

Despite  the  early  success  of  O’Brien  Observatory,  the 

Minnesota  Infrared Group  and  their  collaborators  at  the 

University of California at San Diego (UCSD) realized that  

 

they needed regular access  to a  larger aperture,  infrared‐

optimized  telescope  located  at  a  dry,  high  altitude  site 

with clear sky.  Two problems presented themselves: How 

to  fund  the project  and where  to  locate  the observatory.    

The funding problem was solved by gaining support from 

four  parties.    The  National  Science  Foundation  (NSF) 

     The 60‐inch infrared telescope at Mt. Lemmon, Arizona.

          The O'Brien Observatory and its 30‐inch infrared telescope.

5  

agreed  to  put  in  $100,000  in  return  for  $50,000 matches 

from UM and UCSD.  The British offered to contribute an 

unrestricted  $100,000  to  the  group  through  the National 

Research Council of Great Britain on  the  agreement  that 

the  training  of  aspiring  British  infrared  astronomers  be 

conducted  at Minnesota.    The  three  eventually  trained 

under  this  agreement were David Allen,  John Hackwell, 

and Martin Cohen.  

The  location  problem  was  tackled  by  conducting  an 

extensive  survey  of  a  dozen  mountain  sites  in  the 

southwestern  United  States  and  Hawaii,  with  data  on 

weather,  thermal  infrared emission, water vapor content, 

and  logistical  support  being  collected  primarily  by 

graduate  students Bob Gehrz and Don Strecker.   Two of 

the  best  sites meteorologically, Mauna Kea, Hawaii  and 

the Snowy Range, Wyoming were ruled out on  logistical 

grounds  given  the  realities  of  the  project  budget.   Mt. 

Lemmon was chosen after much soul searching, primarily 

because  it  came  with  an  existing  dormitory/laboratory 

building on an abandoned Strategic Air Command radar 

base  and  easy  access  to  liquid  helium  at  the  nearby 

University  of Arizona.   The  observatory, named  the Mt. 

Lemmon  Observing  Facility  (MLOF),  was  constructed 

during  1970  and  first  light  was  achieved  in  December, 

1970.   It has had a long and productive life and is still in 

regular  use.    Originally  manually  slewed  and  pointed 

because  of  the  low  construction  budget,  the  MLOF 

telescope was modified  by Gehrz  and  Terry  J.  Jones  in 

1989 to be completely automated under computer control 

with  the  capability  of  being  remotely  operated  by 

observers anywhere in the world using a phone modem. 

DISCOVERYOFMASSIVEGALAXYCLUSTERS

Graduate  student  Damon  Farnsworth,  working  with 

Professor Lawrence Rudnick and Shea Brown (UMN PhD 

2009),  has  discovered  the  first  radio  emission  from 

immense  clusters  of  galaxies  billions  of  years  after 

colliding with other clusters.   These clusters have masses 

equivalent  to  a million  billion  Suns. When  they  collide, 

enormous  shocks  pump  energy  into  protons  and 

electrons, speeding  them up  to nearly  the speed of  light.  

But  long  after  the  collision,  the  radiation  from  these 

particles  dies  away,  and  no  clusters  had  ever  been 

detected  in  this quiescent state.   Using  the very sensitive 

Green  Bank  Telescope,  Farnsworth  has  discovered  this 

quiescent emission, which is important for understanding 

the physics of the hot gas in these massive systems. 

STUDENTSSTUDYTHESCIENCEOFNOTHING

Can you go  to  the U  and  study nothing?   Absolutely,  if 

you  enroll  in  Professor  Lawrence  Rudnickʹs  Freshman 

Seminar entitled, you guessed it, ʺNothingʺ.  In this class, 

students  explore  ancient  and  modern  ideas  about  the 

vacuum ‐ a surprisingly rich place teeming with radiation 

and quantum particles, out of which  the  entire universe 

may have  emerged. They  also  look  at  the history of  the 

number zero, and struggle with nothing as seen  through 

the eyes of guests from many academic disciplines.  From 

the  nothing  of  placebos,  to  minimalist  art,  to  logical 

paradoxes in the definition of the empty set, to blindness, 

to  nothing  as  a  Shakespearean  theme,  students  learn  a 

whole new way of looking at the world.  These freshman 

seminars,  limited  to  15  students,  are  a wonderful  place 

where  students  can  get  to  know  each  other  and  faculty 

members, even at the sometimes overwhelming U. 

THESCIENCEOFHOCKEY

Minnesota Institute for Astrophysics Professor Bob Gehrz 

participated  in  a  series  of  short  films  for  NBC  Sports 

called ʺThe Science of NHL Hockey.ʺ Gehrz contributes to 

segments  on  Kinematics,  Force,  Impulse,  &  Collision, 

Newton’s  Three  Laws  of Motion,  and Projectile Motion. 

Morris Aizenman, senior scientist for the National Science 

Foundation’s Directorate  for Mathematical  and  Physical 

Sciences, an adviser for the joint NSF‐NBC venture, knew 

that Gehrz was a physicist who plays hockey and invited 

him to participate. Gehrz has been skating since childhood 

and has played organized adult hockey  in many  leagues 

since 1980. He currently plays  in an Over‐60  league with 

several  other  employees  of  the  School  of  Physics  and 

Astronomy. 

http://www.nbclearn.com/portal/site/learn/science‐of‐nhl‐

hockey 

UNDERSTANDINGTHEMAGNETIZEDUNIVERSEONVERYLARGESCALES

Magnetic  fields  pervade  the  universe  and  influence  its 

evolution  on  many  scales.  This  is  especially  true  in 

clusters of galaxies  that  are  just now  collapsing by  their 

gravity  out  of  the  large  scale  expansion  of  the universe. 

Galaxy  clusters  are  the  largest  bound  objects  in  the 

universe.  They  provide  unique  information  about  the 

history of  the universe as a whole.   The gravity of  those 

clusters  is dominated by otherwise unseen  ‘dark matter’, 

whose  nature  is  still  a  mystery.  Most  of  the  ordinary 

6  

matter  in galaxy clusters  is very diffuse, hot and  ionized 

gas,  which  we  can  see  by  its  X‐ray  emissions.  Weak 

magnetic  fields  in  that  gas  control many  of  its  physical 

properties,  such  as  thermal  conduction.  They  are  also 

responsible  for  energizing  cosmic  rays,  very  energetic 

charged particles, seen in clusters through radio emissions 

they  produce.    The  physics  that  drives  development  of 

these magnetic  fields  is very  complex,  so  is best  studied 

through  computer  simulations.  Professor  Tom  Jones, 

along with Minnesota Institute for Astrophysics alumnus, 

Dr. Francesco Miniati, now at  the Swiss Federal  Institute 

of  Technology  in  Zurich,  Switzerland,  is  conducting  a 

study  of  the  formation  of  galaxy  clusters  including  the 

physics of magnetic fields.  The computer simulations are 

being  carried  out  on  a  computer  in  the  Minnesota 

Supercomputing Institute at the University of Minnesota. 

This  research  aims  to  establish  a  clear understanding  of 

how magnetic fields develop  in galaxy clusters and what 

properties of those magnetic fields are most  important to 

the evolution of the clusters. 

 

 

 

 

 

 

THEINTERFACEBETWEENPARTICLEPHYSICSANDCOSMOLOGY

Professor Marco Peloso works  on  the  interplay  between 

elementary particle physics and cosmology. He focuses on 

the imprint that particle physics processes could have left 

in the early universe, and  how cosmological data can be  

 

 

used  to  learn  about  new  fundamental  physics.  Pelosoʹs 

main area of research  is  inflationary cosmology, a period 

of  accelerated  expansion  that  took  place  in  the  first  few 

instances  after  the  big‐bang,  and  during  which  the 

universe underwent an enormous period of expansion: in 

fact,  the  expansion  occurred  during  inflation  is 

comparable to that in the next 14 billion years of existence 

of  the  universe.  Inflation  is  the  only  theory  that  can 

explain  (i) why  the  universe  is  overall  so  homogeneous 

and  isotropic,  but  also  (ii)  how  the  primordial  small 

perturbations  were  `generated  on  subatomic  scales  as 

quantum mechanical fluctuations of the energy that drove 

the  inflationary  expansion,  and  were  then  stretched  to 

cosmological  scales by  the  inflationary  expansions. They 

then  became  the  poles  of  attraction  for  the  gravitational 

collapse of matter that eventually resulted into the current 

galaxies. 

 

These  primordial  perturbations  left  their  imprint  in  the 

temperature  anisotropies  of  the  Cosmic  Microwave 

Background  (CMB)  radiation  that  is  now  observed  by 

balloons  and  satellites  like  the  Wilkinson  Microwave 

Anisotropy Probe  (WMAP).   The  Figure  shows  the data 

from  WMAP;  different  colors  correspond  to  different 

temperatures of the radiation, as observed by the satellite 

in  different  directions  on  the  sky.  This  radiation  was 

emitted when  the universe was  about  400,000 years old.  

The  statistical  properties  of  these  anisotropies  encode  a 

great deal  of  information  on  inflation  and  the  following 

cosmological  evolution.    Particle  physics  processes  that 

took place during  inflation  (for  instance  the decay of  the 

The  image  here  shows  a network  of  galaxy  clusters

from one of the computer simulations. The largest of

those  clusters  are  just  about  to  collide  and  merge

together.  That  process  lasts  for  roughly  a  billion

years. Many  smaller  clusters  are  also  visible  in  the

image. Some of  those will  also be  incorporated  into

the  final  large  clusters.  Others  will  end  up  being

expelled. 

The infrared sky as seen by the WMAP satellite.

7  

source that drove the inflationary expansion into ordinary 

radiation  and  matter)  produce  small  distortions  of  the 

CMB  fluctuations;  Prof.  Peloso  computes  that  precise 

signatures of these processes. 

DARKMATTERANDBIGBANGNUCLEOSYNTHESIS

Minnesota Institute for Astrophysics Professor Keith Olive 

does  research  in  the  area  of  particle  physics  and 

cosmology.  His basic objectives are to discover the nature 

of the mysterious dark matter and the production of light 

elements like hydrogen and helium in the Big Bang. 

 

 Much of his work on dark matter deals specifically with 

“supersymmetric” dark matter that lend hope to new and 

major  experimental  discoveries  around  the  corner.  

Supersymmetry  predicts  the  existence  of  a multitude  of 

new  particles with masses.    The  search  for  these  is  the 

subject  of  a major  experimental  effort.    In  addition,  the 

minimal supersymmetric model also predicts  that one of 

these  new  particles  is  stable  and  could  be  an  important 

candidate  for  the  dark matter  of  the Universe.   Olive’s 

recent work has concentrated on providing very detailed 

benchmark  points  that  satisfy  all  phenomenological  and 

cosmological  constraints  of  supersymmetric  theories. 

These points are then used to study potential signatures of 

super  symmetry  at  the  Large  Hadron  Collider  and 

potential future linear colliders.  

 

Big bang nucleosynthesis (BBN) is one of the cornerstones 

of big bang cosmology and an area Olive has worked  in 

since  1979.    As  part  of  the  foundation  of  our 

understanding of the early Universe, the need to test and 

scrutinize  the  standard  model  of  BBN  is  essential. 

Fortunately,  it  is  a  testable  theory  because  there  are  a 

number of astrophysical environments where primordial 

or  near  primordial  abundance  determinations  can  be 

made.  The  consistency  of  the  standard  nucleosynthesis 

model  rests on  the  ability  of  the model  to  ``predictʺ  the 

abundances of  the  light  elements  in  these  environments.  

With  improved  measurements  of  the  neutron  half‐life, 

and  given  the  number  of  neutrino  types,  the  baryon 

(regular  matter)‐to‐photon  ratio  is  left  as  the  key 

parameter  in  big  bang  nucleosynthesis  calculations.  The 

recent  results  from  the WMAP  microwave  background 

experiment, has now yielded very precise knowledge  of 

the baryon density. This result can then be used to further 

scrutinize  BBN.  Recent  progress  on  both  the  theoretical 

and  observational  fronts  have  allowed BBN  to  thrive  as 

one of the more active areas in cosmology. 

 

LYMAN‐ALPHABLOBSANDGALAXYFORMATION

Some  of  the most  intriguing  sources we  can  find  in  the 

starry  sky  are  the  so  called Lyman‐alpha  blobs.     These 

ʺblobsʺ have nothing to do with the gooey monster in the 

horror classic movie ʺThe Blobʺ but are instead enormous 

hydrogen  gas  clouds,  that  can  reach  diameters  of 

hundreds of thousands of light years, and can emit as  

 

 

 

much  energy  in  a  single  emission  line  (Lyman‐alpha)  as 

our  own  Milky  way  emits  in  the  full  electromagnetic 

spectrum.   Typically  found  at  large distances  (when  the 

Universe was only a  few billion years old),  these objects 

often  have  an  enhanced  number  of  galaxies  nearby, 

compared  to normal objects at similar distances, and can 

therefore  provide  useful  clues  on  how massive  galaxies 

formed. What  has  been  puzzling  astronomers  since  the 

discovery of the blobs about 10 years ago is the source of 

energy  for  their  extreme  luminosity. There are primarily 

two  competing  possibilities:  on  one  hand  blobs  shine 

when gas is pulled in by the blobʹs powerful gravity, and 

cools down emitting Lyman‐alpha radiation. Another idea 

is that the blob luminosity is the result of light emitted by 

galaxies within  it  that  scatters  off  the  neutral  gas  in  the 

cloud. New observations we performed at the Very Large 

Telescope in Chile show that the second explanation is the 

right  one.    Institute  Professor  Claudia  Scarlata  and  her 

colleagues  tested  the  two  theories by measuring whether 

The Lyman‐Alpha blob LAB‐1

8  

or not the light from one of the best‐studied blobs (LAB‐1) 

was polarized. Polarization can result from light reflection 

or scattering, so it should be observed if the blobʹs light is 

actually light coming from galaxies within it and scattered 

by  the gas cloud.  Instead,  if  the  light  is coming  from  the 

gas  itself,  the  light  is  expected  not  to  be  polarized.  The 

signal in these distant sources is extremely subtle and only 

the  largest, most  sensitive  telescopes  could  perform  this 

measurement. They  found a  clear  ring of polarization  in 

the  edges  of  the  blob,  strongly  supporting  the  idea  that 

LAB‐1  shines  with  light  produced  by  the  galaxies  and 

reflected off the hydrogen gas cloud.  

 

OBSERVINGNEARBYSPIRALGALAXIESWITHLBT Professor Evan Skillman has initiated a new project using 

the University of Minnesotaʹs share in the Large Binocular 

Telescope  (LBT).  A  new  spectrograph,  the  MOdular 

Double Spectrograph (MODS),  built by Professor Richard 

Pogge  (Ohio  State)  and  commissioned  last  year,  was 

designed  to  be  the  best  spectrograph  in  the  world  for 

chemical abundance spectroscopy of star forming regions.  

Professors  Skillman  and  Pogge  have  received  funding 

from the NSF to conduct a large survey of nearby galaxies 

which  have  been well  studied  in many ways,  but  lack 

accurate  chemical  abundance  studies.    Our  program, 

CHAOS  (Chemical Abundances Of  Spiral  galaxies), will 

be  the  first  large  program  to  use  MODS.    Graduate 

student  Danielle  Berg  has  already  started  obtaining 

observations  for  this  program  and  she  will  use  these 

observations  in  her  Ph.D.  thesis.    In  the  next  year,  the 

second MODS module will be  installed on  the LBT, and 

thus,  observing  will  become  twice  as  efficient.    The 

completed   study of roughly 1000 star forming regions in 

thirteen  spiral  galaxies  will  provide  an  order  of 

magnitude more high quality  spectra  than  any previous 

study.    This  project  with  be  a  showcase  for  the 

phenomenal capabilities of LBT/MODS. 

 

HSTSURVEYOFTHEANDROMEDAGALAXY 

Professor Skillman  is part of a very  large program using 

the Hubble Space Telescope (HST) to gather observations 

of  our  neighbor  galaxy  Andromeda.  The  Panchromatic 

Hubble  Andromeda  Treasury  (PHAT)  is  one  of  three 

successful  proposals  granted  under  a  special,  one‐time 

only  call  for multi‐cycle HST  programs.    The  programs 

had  to  be  too  ambitious  to  be  considered  for  a  normal 

single  year  cycle.    The  program  is  led  by  Julianne 

Dalcanton  (University  of  Washington).    They  are  just 

finishing  the  second  year  of  a  three  year  program  to 

collect observations of the northeast quadrant of M31 (the 

Andromeda Nebulae)  to  deep  limits  in  the UV,  optical, 

and near‐IR. The HST imaging will resolve the galaxy into 

more  than  100 million  stars.   The  central  science drivers 

are  to:  understand  high‐mass  variations  in  the  stellar  

initial mass  function  as  a  function of  star  formation  rate 

and  metallicity;  capture  the  spatially‐resolved  star 

formation history of M31;  study  a vast  sample of  stellar 

clusters with a  range of ages and metallicities. These are 

central  to  understanding  stellar  evolution  and  clustered 

star  formation;  constraining  interstellar  medium 

energetics;  and  understanding  the  counterparts  and 

environments  of  transient  objects  (novae,  supernovae, 

variable  stars,  x‐ray  sources,  etc.).  Previous  UofM 

graduate student Dan Weis is a postdoctoral researcher in 

Seattle, and he is taking the lead on the main science goal 

of  studying  the  initial  mass  function.    UofM  graduate 

student Jake Simones is working on understanding which 

stars produce the ultraviolet radiation from M31 and how 

well this UV radiation can be used as a measure of the star 

formation rate.  UofM graduate student Danielle Berg has 

also observed star forming regions in M31 with the MMT 

and  Palomar  telescopes  and  is  producing  accurate 

measurements  of  the  interstellar  medium  chemical 

abundances.   As  the  final  data  are  acquired  in  the  next 

year, we will transfer from the current activities of testing 

data  reduction  pipelines,  verifying  data  products,  and 

producing  prototype  studies  to  producing  the  main 

science papers.   

 

LBTIMAGESTHEORIONTRAPEZIUM

The  formation mechanism of  stars,  in particular  those of 

the  lowest  mass,  is  still  a  poorly  understood  process.  

Computer  simulations  of  star  formation  suggest  that 

stellar  embryos  frequently  form  into “mini‐clusters”  that 

“eject”  the  lowest  mass  members  by  tidal  interactions. 

Despite  the  success  of  these  theoretical models,  current 

observations  have  not  yet  confirmed  the  existence  of 

“mini‐clusters”  in  the  early  stages of  star  formation.   To 

better  understand whether  such  “mini‐clusters”  exist,  a 

team of Large Binocular Observatory  (LBT) astronomers, 

including Minnesota  Institute  for Astrophysics Professor 

Chick  Woodward,  have  examined  the  Orion  star 

formation  cluster  for  signs of  such  “mini‐clusters” using 

advanced  technology  adaptive  optics  (AO)  techniques.  

The  team  focused  their  efforts  on  the  famous  Orion 

Trapezium  cluster  to determine  if  some of  the  tight  star 

groups  in  the  Trapezium  cluster  are  gravitationally 

bound,  a  first  step  toward  determining whether  bound 

9  

“mini‐clusters”  exist.    In  addition,  this  study  was  also 

designed  to  assess  and  understand  the  true  number  of 

real, physical binaries in this cluster. 

The  8.4m  LBT  telescope  has  a  unique  AO  system.    To 

reduce  the  image  smearing  caused  by  atmospheric 

turbulence,  the  LBT  AO  system  has  a  deformable 

secondary  mirror  whose  shape  is  updated  500  times  a 

second.   The observations of  the Orion cluster stars were 

conducted with  the AO  science  camera  at  near  infrared 

wavelengths.   The  image below, obtained on the night of 

October 16, 2011, shows a view of four young stars in the 

Orion  Trapezium  cluster  1,350  light‐years  away  as  seen 

through the LBT’s AO system.  The closest binaries in the 

system  are  separated  by  an  angle  equal  to  one  half  the 

width of a human hair observed at a distance of 2.3 miles.  

The image shows that all five members of the Trapezium 

system  appear  to  be  a  gravitationally  bound  “mini‐

cluster”.    The  very  lowest mass member  of  the  system 

appears  to  be  in  an  unstable  orbit  that will  result  in  its 

ejection  from  the  “mini‐cluster”.   This “ejection” process 

could play a major role in the formation of low mass stars 

and brown dwarfs. 

 

 

 

 

 

 

 

 

WELCOMETOTHEZOONIVERSE!

Imagine  a  website  where  anyone  with  an  interest  in 

astronomy,  but  no  training,  could  participate  in  real 

research  –  where  six  year  olds  and  their  grandparents 

could exclaim at the beauty of the millions of galaxies that 

fill our universe while helping astronomers untangle  the 

science behind  the galaxies’  shapes.   Welcome  to Galaxy 

Zoo!  This  online  site  (and  its  sister  projects)  has  over 

600,000 volunteers  from  130  countries  around  the world 

classifying  galaxies  from  voluminous  catalogs  such  as 

those  from  the  Sloan Digital  Sky  Survey  or  the Hubble 

Space Telescope.    Started  five  years  ago  by  astronomers 

from Oxford University in England and recently joined by 

the University of Minnesota,  the Galaxy Zoo project has 

led  to nearly  thirty science publications. Several describe 

discoveries  made  by  members  of  the  general  public. 

Galaxy Zoo was such a big success that the team decided 

to  extend  the  method  of  utilizing  the  capabilities  of 

human  classifiers  to  multiple  areas  of  research.  As  of 

Spring  2012,  fourteen  “Zoos”  have  been  launched with 

plans  for  many  more.  The  new  projects  range  from 

Planethunters.org where  the public  is  invited  to discover 

planets orbiting  stars observed by  the Kepler  satellite  to 

the Milky Way  Project which  asks  people  to  aid  in  the 

understanding  of  star  formation  in  our  own  galaxy  by 

identifying  certain  types  of  objects  seen  in  the  infrared 

data  from  the Spitzer Space Telescope. This “universe of 

zoos”  is called the Zooniverse (www.zooniverse.org) and 

we invite you to help University of Minnesota researchers, 

led by Professor Lucy Fortson, explore the universe from 

the  comfort of your own home. Who knows, you might 

just be the next Hanny Van Arkel, a Dutch schoolteacher 

who discovered a new kind of galaxy. Happy clicking! 

A  view  of  four  young  stars  in  the  Orion  Trapezium

cluster 1,350 light‐years away, as seen through the LBT’s

Adaptive Optics (AO).  This is the best image ever taken

of  these  stars,  which  are  all  tightly  located  within  1

arcsecond  of  each  other.    By  comparing  this  2.16μm

infrared image to past images of this group over the last

15  years,  astronomers  can now  see  the motion  of  each

star with  respect  to  the  others.   The movements  show

that the mini‐cluster of young stars were born together,

but will  likely  fall  apart  as  the  stars  age  and  interact

with  each  other  (adopted  from  Close  et  al.  2012,

Astrophysical Journal). 

10  

THEUNIVERSETHROUGHGAMMARAYEYES

 

The VERITAS telescope array, shown above,  is  located at 

Mt. Hopkins near Tucson, Arizona. It comprises four 12‐m 

telescopes  sensitive  to  the  ultraviolet  flashes  seen when 

gamma rays from astrophysical objects arrive at Earth and 

crash into air molecules. The four telescopes act in tandem 

focusing  on  a  target  source  of  gamma  rays  such  as 

supernova  remnants  or  an Active Galactic Nucleus  like 

that  in  the galaxy Mrk 421. The University of Minnesota 

VERITAS  group,  led  by  Dr.  Lucy  Fortson,  uses  the 

VERITAS data  to study gamma rays  that probe  the most 

extreme environments known  to exist such as  the beams 

of material ejected out into  jets from a giant black hole at 

the center of a galaxy like Mrk 421. 

POLARIZATIONOFTHECOSMICBACKGROUND

What were the physical processes in the beginning of the 

Universe? We have reasonably firm answers for times that 

are as short as a millionth of a billionth of a second after 

the big bang. But for much shorter time scales our notions 

of  the  precise  physical  conditions  become  somewhat 

murky. The most widely prevalent paradigm  is  that  the 

Universe  had  undergone  immense  inflation  at  times  as 

short as a trillionth of a trillionth of a trillionth of a second 

after  the bang.   Within a  tiny  fraction of a second  it had 

apparently expanded by trillions of trillions fold. There is 

ample observational evidence  that  is consistent with  this 

paradigm.  Now,  there  are  ongoing  efforts  to  detect  a 

direct signal from this epoch of tremendous inflation. The 

E  and  B  Observatory  (EBEX)  is  a  NASA‐supported 

balloon‐borne  experiment  that  is  led  by  Minnesota 

Institute  for Astrophysics Professor Shaul Hanany. EBEX 

consists of a telescope and millimeter‐wave receiver with 

some 1500 state‐of‐the‐art bolometric detectors. Its goal is 

to  measure  the  polarization  of  the  cosmic  microwave 

background radiation, a relic radiation from the big bang. 

If inflation has in fact occurred it should leave a footprint 

on  the  pattern  of  the  polarization  of  the  CMB.  If  it 

occurred early enough after the bang, the footprint would 

be  sufficiently  large  that  EBEX  and  other  experiments 

searching  for  this  signal,  have  a  chance  of  detecting  it. 

EBEX had a test flight in 2009 and the experimental team, 

which  includes collaborators at Berkeley, Brown, Cardiff, 

Columbia University,  and McGill,  is  getting  ready  for  a 

launch  from McMurdo  Base  in  Antarctica  in  December 

2012. NASA conducts  flights over Antarctica because  the 

wind pattern is such that the balloon circumnavigates the 

continent  and  returns  to  the  vicinity  of McMurdo  base 

after more  than  ten  days.  Some  balloon  payloads  have 

even done three rounds accumulating more than 40 days 

of  flight.  These  are  the  longest  balloon  flights  available 

anywhere on the planet. 

 

EBEX and the EBEX Team 

OUTREACH:UNIVERSEINTHEPARK

At  the conclusion of a  talk by a guest speaker, when  the 

sky  is  dark, we  set  up  two moderate  aperture  (8”‐10”) 

telescopes and provide  the park visitors  the opportunity 

to view whatever astronomical objects are available.  Most 

of the question and answer period takes place around the 

telescopes.  “UitP” sessions run as long as there are people 

interested in looking through the telescope, and the parks 

typically close before the interest has been sated. 

11  

Scheduling  for  the  summer  of  2012  is  presently  under 

way,  so  check  the  website:  We  are  now  entering  the 

twelfth  year  of  “Universe  in  the  Park”,  the  extremely 

popular outreach program of  the Minnesota  Institute  for 

Astrophysics.   “UitP” is predicated on a very simple idea 

that  the  best  environment  in  which  to  introduce  the 

general public  to astronomy  is outside under dark  skies.  

For the past eleven years we have taken UitP to Minnesota 

state  parks  during  the  summer  camping  season,  giving 

talks  and  slide  shows,  answering  questions,  and  letting 

the  general public  view  the  heavens  through  one  of  the 

UitP telescopes.   In the course of a summer, UitP reaches 

well over a thousand people in more than ten state parks 

and several nature centers. 

A  typical  UitP  session  begins  just  after  sunset  (about 

9:00pm  in  June,  8:30pm  in  July & August) with  a  20‐30 

minute  talk and slide show about astronomy.   While  the 

particular topic is left up to the graduate student speaker, 

we  usually  present  a  broad  overview  of  astronomy  or 

recent astronomical news.  

 See: https://www.astro.umn.edu/outreach/uitp/ 

GRANTREMMENWINS$250,000FELLOWSHIP

The  Fannie  and  John  Hertz  Foundation  has  awarded 

University of Minnesota Institute for Astrophysics student 

Grant Remmen a prestigious Hertz Fellowship to support 

his future graduate studies. Considered to be the nation’s 

most  prestigious  and 

generous  support  for 

graduate  education  in 

applied  sciences  and 

engineering,  the  Hertz 

Fellowship  is valued  at 

more  than $250,000 per 

student,  with  support 

lasting up to five years.

Remmen  will  graduate  summa  cum  laude  from  the 

University  of  Minnesota’s  College  of  Science  and 

Engineering  this  spring  in  each  of  his  three  majors: 

astrophysics,  physics,  and  mathematics.  He  has  been 

admitted  to  numerous  top  Ph.D.  programs  across  the 

country  in  physics  and  astrophysics  and  will  begin 

graduate study this fall. 

Remmen has been conducting original  research  since his 

freshman  year,  and  his work  on  the Milky Way’s  dark 

matter and on  the cosmic ray muon velocity distribution 

has  appeared  in  two  publications  in  the  Journal  of 

Undergraduate Research  in Physics. At  the University of 

Minnesota‐Twin  Cities,  Remmen  has  investigated 

aspherical black holes under  the mentorship of Professor 

Robert Gehrz  and  is  currently  conducting Hubble  Space 

Telescope research on Eta Carinae, a complex star system, 

with  Professor  Kris  Davidson.  Last  summer,  with  the 

support  of  an  international  student  scholarship  from 

University  College  London,  he  engaged  in  research  on 

general  relativistic  spin  orbit  coupling  and  its  effect  on 

multiple‐body  gravitational  systems  with  Professor 

Kinwah Wu, head of theory at Mullard Space Science Lab 

in England. For his work on galactic dark matter, he was 

awarded the American Astronomical Society’s Chambliss 

Medal  for  exemplary  student  research.  Remmen  was 

named a Goldwater Scholar in his sophomore year. He is 

also  a  U.S.  Presidential  Scholar  and  a  National  Merit 

Scholar, and has received many awards and honors at the 

University of Minnesota.  Remmen was one of 15 students 

selected  nationwide  for  the Hertz  Fellowship  from  over  

600 applications. The highly competitive selection process 

includes  a  comprehensive  written  application,  four 

references,  and  two  rounds  of  technical  interviews  by 

recognized leaders in applied science and engineering.  

NOVAGRAINSDISCOVEREDINCOMETDUST

Institute  Professors  Robert  Pepin  and  Robert  Gehrz,  in 

collaboration  with  Russell  Palma  (Minnesota  State 

University)  and  Sumner  Starrfield  (Arizona  State 

University),  reported  in  the December  2011  issue  of  the 

Astrophysical Journal their recent discovery that particles 

released  from  several  comets  contain  a  number  of  dust 

grains produced in a nova explosion.   The comet particles 

were  collected  using  a  high‐flying  NASA  U2  aircraft 

during a period when the Earth was passing through the 

dust  trails  of  the  periodic  comets  26P/Grigg‐Skjellerup 

and  55P/Tempel‐Tuttle.    The  group  used  a  mass 

spectrometer to measure the concentrations of isotopes of 

the  elements  neon  and  helium  in  particles  that  were 

ejected  from  these  comets  during  their  recent  passages 

near  the Sun.   They  concluded  that nine of  the particles 

contained  dust  grains  that  had  a  distinctive  neon 

signature  suggesting  that  they  were  produced  in 

explosion of a nova system containing a neon‐rich white 

dwarf.    This  exciting  finding  suggests  that  a  nova 

explosion  near  the  interstellar  cloud  the  Solar  System 

formed  from  could  have  been  responsible  for  creating 

some of the materials that contributed to the formation of 

life and the planets. 

12  

NASASOFIABEGINSSCIENCEFLIGHTS

Minnesota  Institute  for  Astrophysics  Professor  Robert 

Gehrz  was  the  first  Guest  Investigator  (GI)  to  fly  on 

NASA’s  new  Stratospheric  Observatory  for  Infrared 

Astronomy  (SOFIA)  when  it  took  to  the  air  from 

Palmdale, CA for its inaugural Basic Science flight on May 

5, 2011.   The observatory consists of a 2.5‐meter (98‐inch) 

diameter  infrared  (IR)  telescope  that  flies  at  altitudes  as 

high  as  45,000  feet  to  get  above  the  atmospheric water 

vapor that absorbs  infrared radiation coming from space.  

With  its  clear  view  of  the  infrared  sky,  SOFIA’s  IR 

spectrometers  and  imagers will  help  astronomers  study 

the  origins  of  stars  and  planets,  the  characteristics  of 

comets  and other Solar System bodies, and  the  chemical 

evolution of the Universe.   

 

 

When  it  becomes  fully  operational  in  2014,  the  SOFIA 

Observatory will  fly more  than  100  times per  year until 

the  mid‐2030’s.    It  will  be  a  valuable  resource  for 

Minnesota  faculty  and  their  students.   The  Institute’s  IR 

group  has  a  dozen  SOFIA  observing  proposals  pending 

for  the  coming  year  and  has  also  proposed  to  build  a 

second generation SOFIA spectrometer. 

Gehrz represented two teams on the inaugural flight.  The 

first  is  a Minnesota  team  led  by PI Roberta Humphreys 

that is imaging the winds of dying supergiant stars using 

the Cornell University FORCAST IR  imager.   The second 

team, led by PI  Mark Rushton if the University of Central 

Lancashire  (UK),  is  using  FORCAST  to  detect  dust 

produced  by  explosions  of  recurrent  novae.    Both 

programs aim to understand the fate of dying stars. 

See: http://www.sofia.usra.edu 

ALUMNINEWS

John M. Cannon, PhD, Astrophysics, 2004 

After  completing  his  thesis work  at Minnesota  in  2004, 

Cannon did postdoctoral work at the Max Planck Institute 

for Astronomy in Heidelberg, Germany, and at Wesleyan 

University  in Middletown, CT.   He  joined  the  faculty  at 

Macalester  College  in  2007,  where  he  coordinates  the 

astronomy program.  His research focuses on nearby, low‐

mass galaxies; together with Macalester students, he uses 

data  from  ground  and  space‐based  observatories  to 

explore these intriguing systems. 

Jessica Ennis, MS, Astrophysics, 2008 

I  am  an  adjunct  professor  teaching  astronomy  at 

Augsburg  College  and  at  Rasmussen  College,  tutoring 

high school math and ACT for Sylvan Learning Center. In 

November  my  husband  Andy  and  I  had  a  baby  boy, 

David. Hope all is well in the department! 

 

Jeffrey Larsen, PhD, Astrophysics, 1996 

After  graduation  in  1966,  Jeffrey  Larsen  briefly  did  a 

postdoc  at  the U of MN and  then  joined  the  staff of  the 

Spacewatch Project at the University of Arizona.  Over the 

next  seven  years  he  contributed  to  their  Near  Earth 

Asteroid  survey  by  revamping  their  detection  software, 

analyzing their data for new types of asteroid science and 

observing one week every month using their telescopes on 

Kitt Peak.  During that time he discovered five comets, the 

19th moon of Jupiter, the last lost numbered asteroid (719) 

Albert and detected NASAʹs lost CONTOUR space probe.  

He  then  joined  the  physics  department  faculty  at  the 

SOFIA During its first open door test flight on 12/18/09.

Image courtesy of NASA. 

Robert Gehrz and the FORCAST imager on SOFIA.

13  

United  States Naval Academy.   He  is married with  two 

children and thoroughly enjoys getting out on the Bay as 

much as possible. 

Rodney Olson, B.S. Physics and Astrophysics 1993 

I have been teaching high school physics since 1995. From 

1995  to  2005  I  taught  at  St.  Francis High  School  in  La 

Canada, CA which is next door to JPL. My family moved 

to Wisconsin  for  one  year,  and  then we moved  back  to 

California.  Since  2006,  I  have  been  teaching physics, AP 

Physics,  chemistry,  and  astronomy  at  Crespi  Carmelite 

High  School  in  Encino,  CA.  I  founded  the  astronomy 

program at Crespi, and hold monthly nighttime observing 

sessions  for  the  students  with  the  school’s  11  inch 

telescope  at  a dark  sky  location.  I’m  looking  forward  to 

the  annular  solar  eclipse  on May  20,  and  the  transit  of 

Venus  on  June  5!  In August  of  2011  I was  promoted  to 

Science Department Chair. 

 

 

After  graduating  from  the  U,  I  attended Winona  State 

University  to obtain my  teaching degree.  I met my wife 

there.  Debbie  is  a  registered  nurse  and  we  have  two 

children:  Christopher  who  is  13  and  in  8th  grade,  and 

Marie  who  is  11  and  in  6th  grade.  We  flew  back  to 

Minnesota  in August of 2011  for my dad’s 80th birthday, 

and stopped by the department before we left. I had a nice 

visit with Professor Gehrz. 

I  would  like  to  thank  all  of  my  excellent  astronomy 

professors who helped mold me  into  the  science  teacher 

that  I am  today.  I had  so many good  times  teaching  the 

introductory  lab,  working  in  the  IR  Lab  and  going  on 

observing runs, and working on problem sets with friends 

in  the  astronomy  reading  room.  I  appreciated  the  close‐

knit  community  that  the department  fostered,  and  I  still 

keep  in  touch with Brooks Rownd, Bill Ketzeback,  Sean 

Scully,  and  Jeff  Larsen.  I’d  love  to  hear  from  others: 

rolson@crespi.org .  

Elisha F. Polomski, Postdoctoral Associate  

I am currently an assistant professor at  the University of 

Wisconsin‐Eau  Claire  Department  of  Physics  and 

Astronomy.    I am heavily  involved  in both advising and 

teaching  and  have  taught  astronomy  as well  as  various 

physics  courses. Our department  recently  bought  a new 

camera  for our observatory and  this summer my student 

and  I will be conducting  research on  the Lagoon Nebula 

star formation region. Iʹm also involved in public outreach 

and  have  organized  several  astronomy  public  nights  at 

state parks.  In  addition  I  am  currently  in  the process  of 

arranging a special astrogeology presentation at UWEC. I 

have  been  granted  permission  from  NASA  to  borrow 

some  lunar  and  meteorite  samples  and  will  have  a 

geologist  give  a  talk  on  the  specimens  this  May  for 

Astronomy Day. Other interesting notes: This March I will 

be  leading a  trip  to an  internationally certified Dark Sky 

site: Anza Borrego State Park  in  the Mojave desert. Trip 

participants will  be  soaking  up  the  sun  during  the  day 

and  perusing  the  unusually  dark,  star  filled  skies  after 

sunset.  

Brooks Rownd, Astrophysics 

After my  undergrad  years  in  physics  and  astronomy  at 

Minnesota I went to grad school in Astronomy at the U of 

Massachusetts  in  lovely Western Mass.    In my  later grad 

school  years  I  mostly  worked  on  submm  wavelength 

bolometer  arrays,  including  SuZIE  and  Bolocam  at  the 

Caltech observatory on Mauna Kea.  That led to a brief job 

at the U of Colorado testing prototype components for the 

SPIRE  instrument  of  the  Herschel  Space  Observatory.  

After  the SPIRE prototype  testing  ended  I moved  to  the 

Harvard‐Smithsonian  Submillimeter  Array  (SMA)  on 

Mauna Kea.  I initially ran the observatory at night, and I 

currently maintain receiver systems at the summit during 

the  day.   During my  off‐time  I  explore Hawaiiʹs  native 

wilderness, volunteering as a bird surveyor and searching 

for extremely rare native plants and snails. 

   

Rodney Olson and family at Lake Winona in August 2011

14  

THEFACULTYOFTHEISTITUTEANDTHEIRPRIMARYRESEARCHINTERESTS

Cynthia Cattell, Professor: Space plasma physics; 

magnetic and electric field measurements; auroral particle 

acceleration; particle acceleration processes. 

Priscilla Cushman, Professor: Exploration into the 

building blocks of matter through complementary 

approaches. 

Kris D. Davidson, Professor: Emission‐line analyses; 

quasi‐stellar objects; supernova remnants; x‐ray sources; 

massive stars. 

John M. Dickey, Professor Emeritus: Radio astronomy; 

spectral lines; structure of the interstellar medium. 

Lucy Fortson, Associate Professor: High‐energy 

astrophysics, gamma‐ray astronomy, extragalactic 

astronomy including active galactic nuclei and barred 

spirals; Developing online citizen science. 

Robert D. Gehrz, Professor and Director: Infrared 

Astronomy; novae; circumstellar and interstellar dust; 

development of novel instrumentation. 

Shaul Hanany, Professor:  Studies of the early universe 

through observations of the cosmic microwave 

background, its anisotropy and polarization properties. 

Alexander Heger, Associate Professor:  Very massive 

stars, the first generations of stars in the universe, stellar 

structure, nucleosynthesis and the origin of elements. 

Roberta M. Humphreys, Professor, Director of Under‐

graduate Studies: Stellar spectroscopy; galactic and 

extragalactic studies; the cosmic distance scale. She heads 

the Automated Plate Scanner Research Group. 

Terry J. Jones, Professor, Director of Graduate Studies: 

Infrared Astronomy; high‐resolution spectroscopy of 

stars; interstellar medium; galaxies. 

Thomas W. Jones, Professor: Theoretical Astrophysics; 

numerical astrophysics; gas dynamics, 

magnetohydrodynamics, active galaxies, supernova 

remnants; cosmic ray acceleration. 

Len Kuhi, Professor Emeritus: Stellar astrophysics   

Robert Lysak Professor: Particle acceleration and the 

dynamics of current flow in the earthʹs auroral zone. 

Vuk Mandic, Assistant Professor: Gravitational wave 

physics, observational cosmology, early universe physics. 

Kieth Olive, Professor:   Particle physics and cosmology, 

big bang nucleosynthesis, the origin of the light element 

isotopes through 7Li; particle dark matter; big bang 

baryogenesis, and inflation. 

Marco Peloso, Professor: Astroparticle physics, inflation, 

cosmology of extra‐dimensions, physics beyond the 

standard model. 

Robert Pepin, Professor: Origin and early history of 

volatile elements and compounds in the solar system as 

revealed by mass spectrometer measurements of noble 

gases and nitrogen in meteorites and lunar samples. 

Clement Pryke, Associate Professor: Astrophysics and 

cosmology; cosmic microwave background. 

Yong‐Zhong Qian, Professor: Nuclear‐particle 

astrophysics and cosmology, supernova explosion and 

nucleosynthesis, chemical evolution of galaxies, neutrino 

oscillations and their effects in astrophysical 

environments. 

Lawrence Rudnick, Professor:   Research interests: Radio 

Astronomy; radio galaxies and supernova remnants; 

relativistic particle acceleration. 

M. Claudia Scarlata, Assistant Professor: Observations of 

high redshift galaxies, galaxy formation and evolution. 

Evan D. Skillman, Professor: Chemical abundances; star 

formation; evolution of galaxies. 

Liliya L. R. Williams, Associate Professor, TA 

Coordinator: Theoretical cosmology; cosmological 

parameters; large scale structure; formation and evolution 

of galaxies and clusters of galaxies; gravitational lensing 

including computational techniques. 

15  

Charles E. Woodward, Professor Program Director, 

LBT/SO: Infrared instrumentation and technology 

development for observational astrophysics. 

Paul R.  Woodward, Professor, Director, LCSE: 

Numerical Astrophysics; hydrodynamic simulations 

applied to a wide range of astrophysical problems. 

John Wygant, Professor of Physics: Spacecraft 

measurement of electric fields and particle acceleration in 

space plasmas. 

VISITINGSCHOLARSANDRESEARCHASSOCIATES

Howard French, Honeywell, Inc., Adjunct Professor   

Alejandro G. Bedregal, Postdoctoral Associate: Galaxy 

formation and evolution, local universe and high‐redshift, 

stellar populations, scaling relations, kinematics, galaxy 

structure, morphology.  

Attila Kovacs, Postdoctoral Associate: Submillimeter 

astronomy. 

Kristen McQuinn Postdoctoral Associate: Galactic 

evolution, starburst galaxies, star formation histories 

Peter Mendygral, Cray, Inc.,. Postdoctoral Associate: 

Computational astrophysics, magnetohydrodynamics, 

active galaxies, galaxy clusters,