A Social Network Analysis of JWST General Observer Programs: The Emergence of a Decentralized Heterarchy

Astronomen arbeiten nicht isoliert. Um ein Teleskop zu bauen, es in den Himmel zu richten und das von ihm eingefangene Licht zu deuten, müssen sie zusammenarbeiten. Diese Kollaborationen bilden weitreichende, unsichtbare Netze aus Menschen, die durch gemeinsame Ziele, Instrumente und Vorschläge miteinander verbunden sind. Wenn eine Wissenschaftlerin oder ein Wissenschaftler ein leistungsstarkes Teleskop wie das James-Webb-Weltraumteleskop nutzen möchte, muss sie oder er einen detaillierten Plan, einen sogenannten Vorschlag (Proposal), einreichen, wobei oft mit Dutzenden anderen Forschenden von verschiedenen Universitäten und aus verschiedenen Ländern zusammengearbeitet wird. Diese Pläne sind nicht bloß Listen von Namen; sie sind die Blaupausen dafür, wie sich die wissenschaftliche Gemeinschaft organisiert. Indem wir betrachten, wer mit wem an diesen Vorschlägen arbeitet, können wir die Gestalt des gesamten Fachbereichs erkennen: wer die Macht hält, wie Ideen fließen und ob die Gemeinschaft eine eng verbundene Gruppe von Eliten oder ein weitläufiges, offenes Netzwerk ist.

Eine aktuelle Studie von Christopher Williams, einem Forscher an der ESSCA School of Management in Frankreich, nahm diese Idee auf und wandte sie auf die ersten fünf Jahre des Betriebs des James-Webb-Weltraumteleskops an. Das Teleskop, eines der leistungsstärksten und teuersten wissenschaftlichen Instrumente, die je gebaut wurden, erhält jedes Jahr tausende Vorschläge, aber nur ein kleiner Bruchteil davon wird angenommen. Williams sammelte Daten über jede einzelne Person, die an den genehmigten Programmen beteiligt war, über diese fünf Zyklen hinweg. Er untersuchte 5.252 einzigartige Astronomen und verfolgte die 144.740 Verbindungen zwischen ihnen. Anstatt lediglich zu zählen, wie viele Arbeiten veröffentlicht wurden, kartierte er die Beziehungen, die sich bildeten, noch bevor die eigentliche Wissenschaft betrieben wurde. Das Ziel war zu sehen, ob die Art und Weise, wie sich Astronomen organisieren, um Zeit am Teleskop zu erhalten, mit der Absicht der Betreiber des Teleskops übereinstimmt, und um zu verstehen, ob das System einige wenige mächtige Länder oder Institutionen bevorzugt oder ob es eine breitere, demokratischere Teilhabe ermöglicht.

Die Ergebnisse zeigten einen markanten Unterschied zwischen der Art und Weise, wie das Netzwerk von oben nach unten betrachtet wird, im Vergleich dazu, wie es von unten nach oben aussieht. Als der Forscher die Verbindungen zwischen den Ländern kartierte, war das Bild hochgradig zentralisiert. Die Vereinigten Staaten stachen als klarer Knotenpunkt hervor, mit den meisten Verbindungen zu anderen Nationen, gefolgt vom Vereinigten Königreich, Deutschland und Frankreich. Die Karte der Institutionen war noch stärker um ein einzelnes Zentrum konzentriert: das Space Telescope Science Institute in Baltimore, das als operativer Kern des Teleskops fungiert. Dies ergibt Sinn, da diese Einheiten die Hardware finanzieren und bauen. Wenn der Forscher jedoch die Ebene wechselte, um die einzelnen Wissenschaftler genauer zu betrachten, änderte sich das Bild vollkommen. Das Netzwerk der 5.252 Astronomen bildete keine Sternform mit einigen wenigen Superstars im Zentrum. Stattdessen glich es einem dezentralisierten, verstreuten Netz mit vielen verschiedenen Aktivitätszentren. Es gab keine einzelne Person, die das gesamte Feld dominierte.

Diese dezentrale Struktur unterteilte sich in zehn distinkte Gemeinschaften oder Cluster von Wissenschaftlern, die eng zusammenarbeiteten. Diese Gruppen entsprachen weitgehend den wissenschaftlichen Kategorien, die von den Betreibern des Teleskops definiert wurden, wie etwa „Exoplaneten“, „Galaxien“ und das „Sonnenbergsystem“. Die größte Gruppe konzentrierte sich auf Exoplaneten, gefolgt von jenen, die Galaxien und den Raum zwischen ihnen untersuchten, und danach von jenen, die Sterne beobachteten. Was besonders interessant war, war die Anordnung dieser Gruppen. Der Forscher fand heraus, dass sich das Netzwerk natürlich entlang einer horizontalen Linie basierend auf der Skala der untersuchten Objekte aufspaltte. Auf einer Seite der Karte befanden sich Wissenschaftler, die relativ kleine, nahe gelegene Objekte untersuchten, wie Planeten, Monde und Staubwolken innerhalb unseres eigenen Sonnensystems oder der unmittelbaren Nachbarschaft von Sternen. Auf der anderen Seite waren Wissenschaftler, die das riesige, ferne Universum untersuchten: gigantische Galaxien, Schwarze Löcher und die großräumige Struktur des Kosmos, die sich über Milliarden von Lichtjahren erstreckt.

Zwischen diesen zwei Welten – der kleinen und der gewaltigen – gab es einige wenige Wissenschaftler, die als Brücken fungierten und die Untersuchung naher Planeten mit der Untersuchung ferner Galaxien verbanden. In vielen sozialen Netzwerken sind solche Brücken entscheidend; wenn sie wegfallen, könnten die beiden Seiten aufhören, miteinander zu kommunizieren. Die Studie stellte jedoch fest, dass diese Brücken keine fragilen Engpässe waren. Selbst wenn diese spezifischen verbindenden Wissenschaftler aus dem Netzwerk entfernt würden, bliebe die Gesamtstruktur intakt. Die Verbindungen zwischen den Gemeinschaften der kleinen und großen Skalen waren redundant, was bedeutet, dass es viele andere Wege für den Fluss von Ideen gab. Dies deutet darauf hin, dass das System robust ist und dass die Integration zwischen verschiedenen Arten der Astronomie in das Netzwerk selbst eingebaut ist, anstatt auf einer Handvoll Schlüsselpersonen zu beruhen, die es zusammenhalten.

Die Studie hob auch hervor, wie sich die Diversität je nach Größe der Gruppe unterschiedlich darstellt. Die größten Gemeinschaften, wie diejenige, die Exoplaneten untersucht, neigten dazu, Wissenschaftler aus vielen verschiedenen Institutionen zu umfassen, wurden aber oft von Forschenden aus den Vereinigten Staaten dominiert. Im Gegensatz dazu umfassten die kleineren, spezialisierteren Gemeinschaften oft Wissenschaftler aus einer größeren Vielfalt an Ländern, selbst wenn sie um weniger Institutionen gruppiert waren. Dies deutet darauf hin, dass während die großen, breiten Fachgebiete immer noch stark von den großen Förderländern beeinflusst werden, die kleineren, Nischenbereiche der Forschung Talente aus einem globaleren Pool anziehen. Die Forschung legt nahe, dass das aktuelle System zur Zuweisung der Teleskopzeit erfolgreich eine Gemeinschaft gefördert hat, die nicht nur eine Sammlung isolierter Silos ist, sondern ein komplexes, vernetztes Geflecht, in dem verschiedene Skalen der Wissenschaft interagieren können, ohne durch eine zentrale Autorität blockiert zu werden.

Letztlich bietet diese Analyse eine neue Art, die Gesundheit eines wissenschaftlichen Feldes zu verstehen. Indem sie die „Input“-Seite betrachtet – also die Vorschläge und die Teams, die sie bilden – anstatt nur die „Output“-Seite wie veröffentlichte wissenschaftliche Arbeiten, zeigt die Studie, dass das James-Webb-Weltraumteleskop zu einer Plattform für eine hochgradig dezentrale und resiliente Gemeinschaft geworden ist. Das Netzwerk wird nicht von einer kleinen Gruppe von Gatekeepern kontrolliert, noch wird es auf der Ebene der einzelnen Wissenschaftler von einem einzigen Land dominiert. Stattdessen handelt es sich um eine Heterarchie, ein System, in dem Macht und Einfluss über viele Knoten verteilt sind. Diese Struktur unterstützt das Ziel des Teleskops, das Universum von den kleinsten Planeten bis hin zu den größten kosmischen Strukturen zu erforschen, und stellt sicher, dass der Weg zur Entdeckung für eine breite und vielfältige Bandbreite an Köpfen offen steht, anstatt durch ein enges Set von Kanälen gelenkt zu werden.