Observatorul Mount Wilson -Mount Wilson Observatory
 Privind în jos spre vârful Muntelui Wilson, inclusiv telescopul istoric Hooker de 100 inchi (centru), telescopul de 60 inchi (centru stânga) și matricea CHARA
| |||||||||
| Organizare | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cod observator |
672 
|
||||||||
| Locație | Mount Wilson , California, SUA | ||||||||
| Coordonatele | 34°13′30″N 118°03′26″V / 34,22503°N 118,05719°V Coordonate: 34°13′30″N 118°03′26″V / 34,22503°N 118,05719°V | ||||||||
| Altitudine | 1.742 m (5.715 ft) | ||||||||
| Site-ul web |
www |
||||||||
| Telescoape | |||||||||
| |||||||||
  Locația Observatorului Muntelui Wilson | |||||||||
 Media conexe pe Commons
| |||||||||
Observatorul Mount Wilson ( MWO ) este un observator astronomic din județul Los Angeles, California , Statele Unite. MWO este situat pe Muntele Wilson , un vârf de 1.740 de metri (5.710 de picioare) în Munții San Gabriel , lângă Pasadena , la nord-est de Los Angeles.
Observatorul conține două telescoape importante din punct de vedere istoric: telescopul Hooker de 100 de inchi (2,5 m) , care a fost cel mai mare telescop cu deschidere din lume de la finalizarea sa în 1917 până în 1949 și telescopul de 60 de inci , care a fost cel mai mare telescop operațional din lume. lume când a fost finalizat în 1908. Conține, de asemenea, telescopul solar Snow finalizat în 1905, turnul solar de 60 de picioare (18 m) finalizat în 1908, turnul solar de 150 de picioare (46 m) finalizat în 1912 și matricea CHARA , construit de Universitatea de Stat din Georgia, care a devenit pe deplin operațională în 2004 și a fost cel mai mare interferometru optic din lume la finalizarea sa.
Datorită stratului de inversare care prinde aer cald și smog peste Los Angeles, Muntele Wilson are un aer mai stabil decât orice altă locație din America de Nord, ceea ce îl face ideal pentru astronomie și în special pentru interferometrie . Poluarea luminoasă din ce în ce mai mare din cauza creșterii orașului Los Angeles a limitat capacitatea observatorului de a se angaja în astronomia spațiului profund, dar rămâne un centru productiv, Chara Array continuând cercetări stelare importante.
Eforturile inițiale de a monta un telescop pe Muntele Wilson au avut loc în anii 1880 de către unul dintre fondatorii Universității din California de Sud , Edward Falles Spence , dar a murit fără a termina efortul de finanțare. Observatorul a fost conceput și fondat de George Ellery Hale , care a construit anterior telescopul de 1 metru la Observatorul Yerkes , pe atunci cel mai mare telescop din lume. Observatorul Solar Mount Wilson a fost finanțat pentru prima dată de Instituția Carnegie din Washington în 1904, închiriind terenul de la proprietarii Hotelului Mount Wilson în 1904. Printre condițiile contractului de închiriere a fost că acesta permite accesul publicului.
Telescoape solare
Există trei telescoape solare la Observatorul Mount Wilson. Astăzi, doar unul dintre aceste telescoape, Turnul Solar de 60 de picioare, este încă folosit pentru cercetarea solară.
Telescopul solar de zăpadă
Telescopul solar de zăpadă a fost primul telescop instalat la observatorul solar Mount Wilson. A fost primul telescop solar montat permanent din lume. Telescoapele solare fuseseră anterior portabile, astfel încât să poată fi duse la eclipsele solare din întreaga lume. Telescopul a fost donat Observatorului Yerkes de Helen Snow din Chicago. George Ellery Hale, pe atunci directorul Yerkes, a pus telescopul adus pe Muntele Wilson pentru a-l pune în funcțiune ca instrument științific adecvat. Oglinda sa primară de 24 de inci (61 cm) cu o distanță focală de 60 de picioare (18 m), cuplată cu un spectrograf, a realizat lucrări inovatoare asupra spectrelor petelor solare, deplasarea Doppler a discului solar rotativ și imagini solare zilnice în mai multe lungimi de undă. . Cercetările stelare au urmat curând, deoarece cele mai strălucitoare stele și-au putut fi înregistrate spectrele cu expuneri foarte lungi pe plăci de sticlă. Astăzi, telescopul solar de zăpadă este folosit în cea mai mare parte de studenții de licență care primesc pregătire practică în fizica solară și spectroscopie. De asemenea, a fost folosit public pentru tranzitul lui Mercur pe 9 mai 2016 pe fața soarelui.
Turn solar de 60 de picioare
Turnul solar de 60 de picioare (18 m) construit în curând pe baza lucrărilor începute la telescopul Snow. La finalizarea sa în 1908, proiectarea turnului vertical al telescopului solar de 60 de picioare cu distanță focală a permis o rezoluție mult mai mare a imaginii solare și a spectrului decât ar putea realiza telescopul Snow. Rezoluția mai mare provine din poziționarea opticii mai sus deasupra solului, evitând astfel distorsiunea cauzată de încălzirea solului de către soare. Pe 25 iunie 1908, Hale avea să înregistreze divizarea lui Zeeman în spectrul unei pete solare, arătând pentru prima dată că câmpurile magnetice existau undeva în afară de pământ. O descoperire ulterioară a fost a polarității inversate a petelor solare din noul ciclu solar din 1912. Succesul Turnului de 60 de picioare l-a determinat pe Hale să urmărească încă un alt telescop turn, mai înalt. În anii 1960, Robert Leighton a descoperit că soarele avea o oscilație de 5 minute și s-a născut domeniul heliosismologiei. Turnul de 60 de picioare este operat de Departamentul de Fizică și Astronomie de la Universitatea din California de Sud .
Turn solar de 150 de picioare
Turnul solar cu distanță focală de 150 de picioare (46 m) sa extins pe designul turnului solar cu designul său turn-în-un-turn. (Turnul are de fapt 176 de picioare (54 m) înălțime.) Un turn interior susține optica de deasupra, în timp ce un turn exterior, care înconjoară complet turnul interior, susține cupola și podelele din jurul opticii. Acest design a permis izolarea completă a opticii de efectul vântului care balansează turnul. Două oglinzi alimentează lumina soarelui către un obiectiv de 12 inchi (30 cm) care concentrează lumina la parter. A fost finalizat pentru prima dată în 1910, dar optica nesatisfăcătoare a cauzat o întârziere de doi ani înainte de instalarea unei lentile duble adecvate. Cercetările au inclus rotația solară, polaritățile petelor solare, desenele zilnice ale petelor solare și multe studii de câmp magnetic. Telescopul solar va fi cel mai mare din lume timp de 50 de ani, până când telescopul solar McMath-Pierce a fost finalizat la Kitt Peak din Arizona, în 1962. În 1985, UCLA a preluat operarea turnului solar de la Observatorii Carnegie după ce sa decis oprirea finanțării. observatorul.
Telescop de 60 de inchi
Pentru telescopul de 60 de inchi, George Ellery Hale a primit oglinda de 60 de inci (1,5 m), turnată de Saint-Gobain în Franța, în 1896, ca un cadou de la tatăl său, William Hale. Era un disc de sticlă gros de 19 cm și cântărind 860 kg. Cu toate acestea, abia în 1904, Hale a primit finanțare de la Instituția Carnegie pentru a construi un observator. Măcinarea a început în 1905 și a durat doi ani. Montajul și structura telescopului au fost construite în San Francisco și abia au supraviețuit cutremurului din 1906 . Transportarea pieselor în vârful Muntelui Wilson a fost o sarcină enormă. Prima lumină a fost 8 decembrie 1908. Era, la acea vreme, cel mai mare telescop operațional din lume. Leviathanul lui Lord Rosse din Parsonstown , un telescop de 72 inchi (1,8 metri) construit în 1845, a fost, în anii 1890, scos din funcțiune.
Deși puțin mai mic decât Leviathanul, modelul de 60 de inci a avut multe avantaje, inclusiv un loc mult mai bun, o oglindă de sticlă în loc de metal de speculum și o montură de precizie care putea urmări cu precizie orice direcție a cerului, așa că 60 de inci a fost un important avans.
Telescopul de 60 de inchi este un telescop reflector construit pentru configurații newtonian , cassegrain și coudé . Este utilizat în prezent în configurația Cassegrain îndoită. A devenit unul dintre cele mai productive și de succes telescoape din istoria astronomiei. Designul și puterea sa de adunare a luminii au permis pionieratul analizei spectroscopice , măsurătorilor paralaxei , fotografierii nebuloase și fotografiei fotometrice . Deși a fost depășit ca dimensiune de telescopul Hooker § 100 inch nouă ani mai târziu, telescopul de 60 inch a rămas unul dintre cele mai mari utilizate timp de decenii.
În 1992, telescopul de 60 de inci a fost echipat cu un sistem optic adaptiv timpuriu, Atmospheric Compensation Experiment (ACE). Sistemul cu 69 de canale a îmbunătățit potențiala putere de rezoluție a telescopului de la 0,5 la 1,0 arc sec la 0,07 arc sec. ACE a fost dezvoltat de DARPA pentru sistemul Strategic Defense Initiative , iar National Science Foundation a finanțat conversia civilă.
Astăzi, telescopul este folosit pentru sensibilizarea publicului. Este al doilea cel mai mare telescop din lume dedicat publicului larg. Ocularele personalizate de 10 cm sunt adaptate la focalizare folosind configurația cassegrain îndoită pentru a oferi vederi ale Lunii, planetare și obiecte din cerul adânc. Grupurile pot rezerva telescopul pentru o seară de observare.
Telescop Hooker de 100 inch
Telescopul Hooker de 100 inch (2,5 m) situat la Observatorul Mount Wilson , California, a fost finalizat în 1917 și a fost cel mai mare telescop din lume între 1917 și 1949. Este unul dintre cele mai faimoase telescoape din astronomia observațională a secolului XX. A fost folosit de Edwin Hubble pentru a face observații prin care a produs două rezultate fundamentale care au schimbat viziunea științifică asupra Universului. Folosind observațiile pe care le-a făcut în 1922–1923, Hubble a reușit să demonstreze că Universul se extinde dincolo de galaxia Calea Lactee și că mai multe nebuloase se aflau la milioane de ani lumină distanță. Apoi a arătat că universul se extinde .
| An | Descriere |
|---|---|
| 1923 | Edwin Hubble demonstrează în mod concludent că nebuloasa Andromeda este externă galaxiei Calea Lactee |
| 1929 | Hubble și Milton Humason confirmă că Universul se extinde, măsoară rata de expansiune a acestuia și măsoară dimensiunea Universului cunoscut. |
| anii 1930 | Fritz Zwicky găsește dovezi pentru materia întunecată |
| 1938 | Seth Nickolson găsește doi sateliți ai lui Jupiter , denumiți #10 și #11 . |
| anii 1940 | Observațiile lui Walter Baade duc la distincția populațiilor stelare și la descoperirea a două tipuri diferite de stele variabile Cefeide , care dublează dimensiunea universului cunoscut calculat anterior de Hubble. |
Constructie
Odată ce proiectul telescopului de șaizeci de inci a fost bine derulat, Hale a început imediat să creeze un telescop mai mare. John D. Hooker a oferit fonduri cruciale de 45.000 de dolari pentru achiziționarea și șlefuirea oglinzii, în timp ce Andrew Carnegie a oferit fonduri pentru finalizarea telescopului și a domului. Fabrica Saint-Gobain a fost aleasă din nou pentru a turna un semifabricat în 1906, pe care l-a finalizat în 1908. După probleme considerabile legate de semifabricat (și potențiale înlocuiri), telescopul Hooker a fost finalizat și a văzut „prima lumină” pe 2 noiembrie 1917. Ca și în cazul telescopului de 60 de inci, rulmenții sunt asistați de utilizarea plutitoarelor de mercur pentru a susține greutatea de 100 de tone a telescopului.
În 1919, telescopul Hooker a fost echipat cu un atașament special, un interferometru astronomic optic de 6 metri dezvoltat de Albert A. Michelson , mult mai mare decât cel folosit pentru a măsura sateliții lui Jupiter. Michelson a reușit să folosească echipamentul pentru a determina diametrul precis al stelelor, cum ar fi Betelgeuse , pentru prima dată când dimensiunea unei stele a fost măsurată vreodată. Henry Norris Russell și -a dezvoltat sistemul de clasificare a stelelor bazat pe observații folosind Hooker.
În 1935, stratul de argint folosit din 1917 pe oglinda Hooker a fost înlocuit cu un strat de aluminiu mai modern și mai durabil, care reflecta cu 50% mai multă lumină decât stratul de argint mai vechi. Metoda mai nouă de acoperire pentru oglinzile telescopului a fost testată pentru prima dată pe oglinda mai veche de 1,5 metri.
Edwin Hubble a efectuat multe calcule critice din munca la telescopul Hooker. În 1923, Hubble a descoperit prima variabilă Cefeida din nebuloasa spirală din Andromeda folosind telescopul de 2,5 metri. Această descoperire i-a permis să calculeze distanța până la nebuloasa spirală din Andromeda și să arate că era de fapt o galaxie în afara propriei noastre Căi Lactee . Hubble, asistat de Milton L. Humason , a observat magnitudinea deplasării spre roșu în multe galaxii și a publicat o lucrare în 1929 care a arătat că universul se extinde.
Domnia lui Hooker de trei decenii ca cel mai mare telescop a luat sfârșit când consorțiul Caltech -Carnegie și-a finalizat telescopul Hale de 200 de inci (5,1 m) la Observatorul Palomar , la 144 km sud, în comitatul San Diego, California . Telescopul Hale a văzut prima lumină în ianuarie 1949.
Până în anii 1980, concentrarea cercetărilor în astronomie s-a îndreptat către observarea spațiului adânc, care necesita un cer mai întunecat decât ceea ce putea fi găsit în zona Los Angeles, din cauza problemei tot mai mari a poluării luminoase . În 1989, Instituția Carnegie , care conducea observatorul, l-a predat institutului non-profit Mount Wilson. La acea vreme, telescopul de 2,5 metri a fost dezactivat, dar a fost repornit în 1992, iar în 1995 a fost echipat cu un sistem de optică adaptivă la lumină vizibilă, iar mai târziu, în 1997, a găzduit UnISIS, sistem de optic adaptiv cu stea cu ghidaj laser.
Pe măsură ce utilizarea telescopului pentru lucrări științifice a diminuat din nou, s-a luat decizia de a-l transforma pentru a fi utilizat pentru observarea vizuală. Datorită poziției înalte a focarului Cassegrain deasupra podelei de observare, a fost dezvoltat un sistem de oglinzi și lentile pentru a permite vizualizarea dintr-o poziție din partea de jos a tubului telescopului. Odată cu conversia finalizată în 2014, telescopul de 2,5 metri și-a început noua viață ca cel mai mare telescop din lume dedicat utilizării publice. Observațiile programate în mod regulat au început cu sezonul de observare 2015.
Telescopul are o putere de rezoluție de 0,05 secunde de arc .
Interferometrie
Interferometria astronomică are o istorie bogată la Muntele Wilson. Nu mai puțin de șapte interferometre au fost localizate aici. Motivul pentru aceasta este că aerul extrem de constant de deasupra Muntelui Wilson este foarte potrivit pentru interferometrie, utilizarea mai multor puncte de vizualizare pentru a crește rezoluția suficient pentru a permite măsurarea directă a detaliilor, cum ar fi diametrele stelelor.
Interferometru stelar de 20 de picioare
Primul dintre aceste interferometre a fost interferometrul stelar de 20 de picioare. În 1919, telescopul Hooker de 100 inch a fost echipat cu un atașament special, un interferometru astronomic optic de 20 de picioare dezvoltat de Albert A. Michelson și Francis G. Pease. A fost atașat la capătul telescopului de 100 de inci și a folosit telescopul ca platformă de ghidare pentru a menține alinierea cu stelele studiate. Până în decembrie 1920, Michelson și Pease au putut folosi echipamentul pentru a determina diametrul precis al unei stele, gigantul roșu Betelgeuse, pentru prima dată când dimensiunea unghiulară a unei stele a fost măsurată vreodată. În anul următor, Michelson și Pease au măsurat diametrele a încă 6 giganți roșii înainte de a atinge limita de rezoluție a interferometrului cu fascicul de 20 de picioare.
Interferometru stelar de 50 de picioare
Pentru a extinde activitatea interferometrului de 20 de picioare, Pease, Michelson și George E. Hale au proiectat un interferometru de 50 de picioare care a fost instalat la Observatorul Mount Wilson în 1929. Acesta a măsurat cu succes diametrul Betelgeuse, dar, în afară de beta Andromedae, nu a putut măsura nicio stea care nu era deja măsurată de interferometrul de 20 de picioare.
Interferometria optică a atins limita tehnologiei disponibile și a fost nevoie de aproximativ treizeci de ani pentru ca calcularea mai rapidă, detectoarele electronice și laserele să facă din nou posibile interferometrele mai mari.
Interferometru spațial în infraroșu
Interferometrul spațial în infraroșu (ISI), condus de un braț al Universității din California, Berkeley , este o serie de trei telescoape de 1,65 metri care funcționează în infraroșu mijlociu. Telescoapele sunt complet mobile, iar amplasamentul lor actual de pe Muntele Wilson permite plasări până la 70 de metri unul de celălalt, oferind rezoluția unui telescop cu acel diametru. Semnalele sunt convertite în frecvențe radio prin circuite heterodine și apoi combinate electronic folosind tehnici copiate din radioastronomie . Cea mai lungă linie de bază, de 70 de metri, oferă o rezoluție de 0,003 arcsec la o lungime de undă de 11 micrometri. Pe 9 iulie 2003, ISI a înregistrat primele măsurători de sinteză a deschiderii fazei de închidere în infraroșu mediu.
matrice CHARA
Centrul pentru Astronomie de Înaltă Rezoluție Angulară (CHARA), construit și operat de Universitatea de Stat din Georgia , este un interferometru format din șase telescoape de 1 metru dispuse de-a lungul a trei axe, cu o separare maximă de 330 m. Fasciculele de lumină călătoresc prin țevile de vid și sunt întârziate și combinate optic, necesitând o clădire de 100 de metri lungime cu oglinzi mobile pe cărucioare pentru a menține lumina în fază pe măsură ce pământul se rotește. CHARA a început utilizarea științifică în 2002 și „operațiunile de rutină” la începutul lui 2004. În infraroșu, imaginea integrată se poate rezolva până la 0,0005 secunde de arc. Șase telescoape sunt utilizate în mod regulat pentru observații științifice și, de la sfârșitul anului 2005, rezultatele imagistice sunt obținute în mod obișnuit. Matricea a capturat prima imagine a suprafeței unei stele din secvența principală, alta decât Soarele, publicată la începutul anului 2007.
Alte telescoape
Un telescop de 61 cm echipat cu un detector în infraroșu achiziționat de la un antreprenor militar a fost folosit de Eric Becklin în 1966 pentru a determina pentru prima dată centrul Căii Lactee .
În 1968, primul sondaj al cerului pe o suprafață mare în apropierea IR (2,2 µm) a fost realizat de Gerry Neugebauer și Robert B. Leighton folosind o antenă reflectorizantă de 157 cm pe care o construiseră la începutul anilor 1960. Cunoscut sub numele de Telescopul în infraroșu Caltech , acesta a funcționat într-un mod de scanare în derivă nedirijată folosind un fotomultiplicator cu sulfură de plumb (II) (PbS) citit pe diagrame de hârtie. Telescopul este acum expus la Centrul Udvar-Hazy , parte a Muzeului Aerului și Spațial Smithsonian .
Istorie
- Scrisori către Observatorul Mount Wilson fac obiectul unei expoziții permanente la Muzeul Tehnologiei Jurassic din Los Angeles, California . O cameră mică este dedicată unei colecții de scrisori și teorii neobișnuite primite de observator circa 1915–1935. Aceste scrisori au fost, de asemenea, adunate în cartea Nimeni nu poate avea din nou aceleași cunoștințe: Scrisori către Observatorul Mt. Wilson 1915–1935 ( ISBN 0-9647215-0-3 ).
- Monumentul istoric a fost amenințat în timpul incendiilor din august 2009 din California .
- Poetul englez Alfred Noyes a fost prezent la „prima lumină” a telescopului Hooker pe 2 noiembrie 1917. Noyes a folosit această noapte ca decor în deschiderea Watchers of the Sky, primul volum din trilogia sa The Torchbearers , o epopee poem despre istoria științei. Potrivit relatării sale despre noapte, primul obiect văzut cu telescop a fost Jupiter, iar Noyes însuși a fost primul care a văzut una dintre lunile planetei prin telescop.
- În septembrie 2020, observatorul a fost evacuat din cauza incendiului Bobcat . Flăcările s-au apropiat la 500 de picioare (150 m) de observator pe 15 septembrie, dar observatorul a fost declarat sigur pe 19 septembrie.
În cultura populară
Observatorul a fost decorul principal al filmului „Nimic în spatele ușii”, primul episod din serialul radio Liniște, vă rog, difuzat inițial pe 8 iunie 1947.
Observatorul a fost o locație de filmare într-un episod cu tematică spațială din Check It Out! cu Dr. Steve Brule .
Vezi si
- Lista celor mai mari telescoape reflectorizante optice
- Lista celor mai mari telescoape optice din istorie
- Lista celor mai mari telescoape optice din secolul al XX-lea
- Lista observatoarelor
- Drumul cu taxă Mount Wilson
Referințe
linkuri externe
-
Site oficial
- CHARA
- Matricea ISI
- Ceasul cu cer senin al Observatorului Muntelui Wilson
- Scrisori către MWO, 1915-1935
- Reviste Hearst (ianuarie 1931). „Ochiul de cinci tone al telescopului este restaurat cu argint” . Mecanici populare . Reviste Hearst. p. 1.
- Imagine a telescopului de șaizeci de inci de la Observatorul Mount Wilson, 1920-1939. Arhiva fotografică Los Angeles Times (Colecția 1429). Colecțiile speciale ale bibliotecii UCLA, Biblioteca de cercetare Charles E. Young , Universitatea din California, Los Angeles .