Obserwatorium Mount Wilson: gdzie powstała historia astronomii

Obserwatorium Mount Wilson i szyk CHARA.

Gerard T. Van Belle, domena publiczna.

Wysoko w górach San Gabriel, na północ od ruchliwego basenu Los Angeles, teleskopy na Obserwatorium Mount Wilson obserwuję niebo od ponad wieku. Za pomocą czcigodnych instrumentów astronomowie dokonali odkryć, które zmieniły rozumienie wszechświata przez ludzkość.

Szybkie fakty: Obserwatorium Mount Wilson

• Obserwatorium Mount Wilson ma cztery teleskopy, trzy wieże słoneczne i cztery układy interferometrów. Największym teleskopem jest 100-calowy Teleskop Hooker.
• Jednym z najważniejszych odkryć dokonanych w Mount Wilson we wczesnych latach był Edwin P. Hubble. Odkrył, że 'Mgławica' Andromedy jest w rzeczywistości oddzielną galaktyką.
• CHARA Array na Mount Wilson został użyty w 2013 roku do wykrywania plam gwiazdowych na gwieździe Zeta Andromedae, a w 2007 roku dokonał pierwszego pomiaru średnicy kątowej planety wokół innej gwiazdy.

Dziś Mount Wilson pozostaje jednym z najlepszych obserwatoriów na świecie, pomimo wtargnięć zanieczyszczeń świetlnych, które zagrażają przejrzystemu widokowi nieba. Prowadzony jest przez Instytut Mount Wilson, który przejął administrację obserwatorium po tym, jak Carnegie Institution for Science planował jego zamknięcie w 1984 roku. Witryna jest otwarta i ponownie działa od połowy lat 90. XX wieku.

Zdjęcie lotnicze Mount Wilson i Obserwatorium. Doc Searls, CC BY 2.0

Historia Obserwatorium Mount Wilson

Obserwatorium Mount Wilson zostało zbudowane na 1740-metrowej górze Mount Wilson (nazwanej na cześć wczesnego osadnika Benjamina Wilsona). Została założona przez George'a Ellery Hale, astronoma słonecznego zajmującego się badaniem i zrozumieniem plam słonecznych, a także jedną z kluczowych osób zaangażowanych w budowę teleskopów na początku XX wieku. Przywiózł 60-calowy teleskop zwierciadlany Hale na Mount Wilson, a następnie 100-calowy teleskop Hooker. Zbudował także 200-calowy teleskop w pobliskiej Palomar Mountain, na południe od Los Angeles. To praca Hale'a ostatecznie zainspirowała Griffitha J. Griffitha do przekazania pieniędzy na Obserwatorium Griffitha w Los Angeles .

Obserwatorium w Mount Wilson zostało pierwotnie zbudowane dzięki finansowaniu przez Carnegie Institution of Washington. W ostatnich czasach otrzymał dofinansowanie z uniwersytetów. Ubiega się również o wsparcie społeczeństwa w formie darowizn na dalszą eksploatację obiektów.

100-calowy teleskop Hooker, niegdyś największy na świecie. Jest nadal w użyciu. Ken Spencer, CC BY-SA 3.0

Wyzwania i teleskopy

Budowa światowej klasy teleskopów na szczycie góry stanowiła wiele wyzwań dla założycieli obserwatorium. Dostęp do góry był ograniczony przez nierówne drogi i jeszcze trudniejszy teren. Mimo to konsorcjum ludzi z Harvardu, University of Southern California i Carnegie Institutions rozpoczęło prace nad budową obserwatorium. Na nowe stanowisko zamówiono dwa teleskopy, 40-calowy instrument Alvana Clarka i 13-calowy refraktor. Astronomowie z Harvardu zaczęli korzystać z obserwatorium pod koniec lat 80. XIX wieku. Nacieranie turystów i właścicieli gruntów utrudniało sprawę i na pewien czas obserwatorium zostało zamknięte. Planowany 40-calowy teleskop został skierowany do użytku w Yerkes Observatory w Illinois.

Ostatecznie Hale i inni postanowili wrócić na Mount Wilson, aby zbudować tam nowe teleskopy. Hale chciał wykonać spektroskopię gwiazd w ramach nowych postępów w astronomii. Po wielu dyskusjach i negocjacjach Hale podpisał kontrakt na wydzierżawienie 40 akrów na szczycie Mount Wilson w celu budowy obserwatorium. W szczególności chciał tam stworzyć obserwatorium słoneczne. Zajęło to kilka lat, ale ostatecznie cztery wielkie teleskopy, w tym największe na świecie instrumenty słoneczne i gwiezdne, zostały zbudowane na górze. Korzystając z tych urządzeń, astronomowie tacy jak Edwin Hubble dokonali znaczących odkryć dotyczących gwiazd i galaktyk.

Oryginalne teleskopy Mount Wilson

Teleskopy Mount Wilson były molochami do budowy i transportu na górę. Ponieważ niewiele pojazdów mogło przejechać, Hale musiał polegać na powozach konnych, aby przywieźć potrzebne lusterka i sprzęt. Efektem całej ciężkiej pracy była budowa Śnieżnego Teleskopu Słonecznego, który jako pierwszy został zainstalowany na górze. Do niego dołączyła 60-metrowa wieża słoneczna, a następnie 150-metrowa wieża słoneczna. Do obserwacji niesłonecznych obserwatorium zbudowało 60-calowy Teleskop Hale'a, a następnie 100-calowy Teleskop Hookera. Hooker przez wiele lat utrzymywał rekord jako największy teleskop na świecie, dopóki nie zbudowano 200-calowego teleskopu w Palomar.

Teleskop Hale'a transportowany na szczyt Mount Wilson. Domena publiczna.

Aktualne instrumenty

Obserwatorium Mount Wilson w końcu zyskało kilka teleskopów słonecznych na przestrzeni lat. Dodano również instrumenty, takie jak Interferometr Przestrzenny Podczerwieni. Ta macierz daje astronomom inny sposób badania promieniowania podczerwonego z obiektów niebieskich. Ponadto na górze używane są dwa interferometry gwiezdne, teleskop 61 cm i Teleskop Podczerwieni Caltech. W 2004 roku Georgia State University zbudowało interferometr optyczny o nazwie CHARA Array (nazwany od Centrum Astronomii Rozdzielczości Kątowej). To jeden z najpotężniejszych instrumentów tego typu.

Szczyt wieży słonecznej na Mount Wilson. Dave Foc, CC BY-SA 3.0.

Każdy element kolekcji Mount Wilson Observatory jest wyposażony w najnowocześniejsze kamery CCD, matryce detektorów oraz spektrometry i spektrografy. Wszystkie te instrumenty pomagają astronomom rejestrować obserwacje, tworzyć obrazy i analizować światło płynące z odległych obiektów w kosmosie. Ponadto, aby pomóc w korekcji warunków atmosferycznych, 60-calowy teleskop został wyposażony w optykę adaptacyjną, która pozwala uzyskać ostrzejsze obrazy.

Wybitne obserwacje na Mount Wilson

Niedługo po zbudowaniu największych teleskopów astronomowie zaczęli gromadzić się, aby z nich korzystać. W szczególności, astronom Edwin P. Hubble używał Hookera do spoglądania na odległe obiekty, które (wówczas) nazywano „mgławicami spiralnymi”. To właśnie w Mount Wilson dokonał swoich słynnych obserwacji Cefeidy zmienne gwiazdy w 'mgławicy' Andromedy i doszedł do wniosku, że obiekt ten jest naprawdę odległą i odrębną galaktyką. To odkrycie w Galaktyka Andromedy wstrząsnął podstawami astronomii. Kilka lat później Hubble i jego asystent Milton Humason przeprowadzili dalsze obserwacje, które dowiodły, że wszechświat się rozszerza. Obserwacje te stały się podstawą nowoczesnego badania kosmologii: pochodzenia i ewolucji wszechświata. Jego poglądy na rozszerzający się wszechświat przyczyniły się do nieustannych poszukiwań kosmologii w celu zrozumienia takich wydarzeń, jak Wielki Wybuch .

Edwin P. Hubble, astronom, który użył 100-calowego teleskopu Mount Wilson do obserwacji odległych galaktyk. Jego praca doprowadziła do odkrycia rozszerzającego się wszechświata. Domena publiczna

Obserwatorium Mount Wilson służyło również do poszukiwania dowodów takich rzeczy, jak: Ciemna materia astronoma Fritza Zwicky'ego oraz dalsze prace nad różnymi typami populacji gwiazdowych autorstwa Waltera Baade. Kwestia ciemnej materii była badana również przez innych astronomów, w tym zmarła Vera Rubin . Niektóre z najwybitniejszych nazwisk astronomii korzystały z tego obiektu przez lata, w tym Margaret Harwood, Alan Sandage i wielu innych. Jest nadal intensywnie używany i umożliwia zdalny dostęp do obserwatorów z całego świata.

Dr Vera Cooper Rubin w 1970 roku, pracująca nad pomiarem szybkości rotacji galaktyk. Vera Rubin

Góra Wilson w oczach opinii publicznej

Administracja Obserwatorium Mount Wilson jest również zaangażowana w działania publiczne i edukację. W tym celu do obserwacji edukacyjnych wykorzystywany jest 60-calowy teleskop. Teren obserwatorium jest otwarty dla zwiedzających, a w zależności od pogody dostępne są weekendowe sesje obserwacyjne i wycieczki. Hollywood wykorzystało Mount Wilson jako miejsce filmowania, a świat kilka razy obserwował za pośrednictwem kamery internetowej, jak obserwatorium było zagrożone pożarami.

Źródła

• CHARA - Dom. Centrum Astronomii Wysokiej Rozdzielczości Kątowej, www.chara.gsu.edu/.
• Collins, Marcin. Góra Beniamina. Historia transmisji, www.oldradio.com/archives/stations/LA/mtwilson1.htm.
• Obserwatorium Mount Wilson. Atlas Obscura, Atlas Obscura, 15 stycznia 2014 r., www.atlasobscura.com/places/mount-wilson-observatory.
• Obserwatorium Mount Wilson. Obserwatorium Mount Wilson, www.mtwilson.edu/.