McDonald Observatory suured teleskoobi kuplid. Vasakpoolses ülaservas Hobby-Eberly teleskoobi kuppel asub Fowlkes'i mäe tipus. Esiplaanil vasakul asub Otto Struve teleskoobi kuppel ja paremal Harlan J. Smithi teleskoop, Locke'i mäe tipus.
(Pilt: © McDonald Observatory)
McDonald Observatory on Texases asuv astronoomiline sait, mis on enam kui 80 aasta jooksul andnud märkimisväärse panuse teadusuuringutesse ja haridusse.
Texase ülikooli Austini halduses oleval McDonald Observatooriumil on mitu teleskoopi, mis asuvad 6791 jala (2070 meetri) kõrgusel merepinnast Locke'i ja Fowlkesi mäel, mis on osa Texase lääneosa Davise mäestikust, umbes 450 miili (724). kilomeetrit Austinist läänes. McDonald "naudib Ühendriikide mandriosa kõigi professionaalsete vaatluskeskuste kõige tumedamat öötaeva", pressiteade välja antud observatooriumi 80. aastapäevaks.
McDonaldis asub Hobby-Eberly teleskoop, mis on üks maailma suurimaid optilisi teleskoope, millel on 36 jalga lai (11 meetrit) peegel.
Külastuskeskus pakub päevaseid ringkäike maa-aladelt ja suurtelt teleskoopidelt, päikeseküllast päevavaatlust, hämarat programmi õues amfiteatris ja öiseid tähepidusid teleskoobivaatamise abil.
Vaatluskeskus on tuntud ka oma igapäevase programmi StarDate kaudu, mis töötab enam kui 300 raadiojaamas üle kogu riigi.
Tähetorni kingitus
Texase ülikooli regentid olid üllatunud, kui nad avasid Texases Pariisist pärit pankuri William Johnson McDonald'i tahte, kes suri 1926. Ta oli suurema osa oma varandusest jätnud ülikoolile astronoomilise observatooriumi ehitamiseks. . Pärast kohtumenetlust oli Texase osariigi ajaloolise ühingu andmetel saadaval umbes 850 000 dollarit (samaväärne täna 11 miljoni dollariga).
"Väidetavalt arvas McDonald, et observatoorium parandaks ilmateadet ja aitaks seetõttu põllumeestel oma tööd kavandada," teatas ühing.
Kuid enne McDonald'si soovi reaalsuseks saamist tuli ületada kaks peamist väljakutset. Esiteks oli observatooriumi ehitamiseks piisavalt raha, kuid selle juhtimiseks ei piisanud, mistõttu oleks ülikoolil vaja rohkem vahendeid hankida. Teiseks polnud toona Texase ülikoolil oma teaduskonnas ühtegi astronoomi, mistõttu oli vaja värvata kosmoseekspertide meeskond.
Õnneks olid Chicago ülikoolis astronoomid, kes otsisid Yerkesi observatooriumis lisaks oma ülikooli murdumisteleskoobile veel ühte teleskoopi, mida kasutada. Niisiis, kahe ülikooli presidendid tegid kokkuleppe: Texase ülikool ehitaks uue observatooriumi ja Chicago ülikool annaks eksperdid selle haldamiseks.
Teleskoobid McDonaldi observatooriumis
McDonald 'i esimene suurem teleskoop - mida hiljem observatooriumi esimese direktori järgi nimetati Otto Struve teleskoobiks - valmis 1939. aastal ja on endiselt kasutatav. Selle peamine peegel on 828 tolli (2,08 meetrit) lai. Struve teleskoobi üks peamisi eesmärke oli tähtedest ja teistest taevakehadest tuleva valguse täpsete värvide analüüsimine, nende keemilise koostise, temperatuuri ja muude omaduste määramine. Selleks oli teleskoop ette nähtud valguse saatmiseks peeglite seeria kaudu spektrograafisse - instrumenti, mis eraldab valguse oma osavärvideks - teise ruumi. See nõudis teleskoobi paigaldamist Warner & Swasey ettevõtte kujundatud ja ehitatud telgede ja vastukaalude kummalise väljanägemisega paigutusele. "Raske terasest kinnituse ja musta, pooleldi avatud karkassiga pole Struve mitte ainult teaduslik instrument, vaid see on ka kunstiteos," Vaatluskeskuse veebisait ütleb.
Struve teleskoop aitas astronoomidel koguda esimesi tõendeid atmosfääri kohta Saturni Kuu Titanil. Gerard Kuiper, keda abistas Struve ise, leidis vihjed meie Päikesesüsteemi suurimate kuude uurimisel 1944. aastal. Kuiper avaldas oma spektroskoopilise uurimuse ajakirjas Astrofüüsikaline ajakiri.
Aastal 1956 lisati McDonaldži saidile Chicago ülikooli palvel 36-tollise (0,9 m) peegliga peegeldav teleskoop. Struve teleskoobi kuppel, mis on valmistatud kohapeal kaevandatud kivist ja metallijääkidest, oli mõeldud peamiselt tähtede heleduse muutuste mõõtmiseks. See on nüüdseks professionaalse uurimistöö jaoks aegunud, kuid seda kasutatakse regulaarselt spetsiaalsetel avaliku vaatamise õhtutel.
NASA ehitas Harlan J. Smithi teleskoobi, mille peapeegel oli 107 tolli (2,7 m), et uurida teisi planeete kosmoselaevade missioonideks valmistudes. See oli 1968. aastal esimest valgust nähes maailma suuruselt kolmas teleskoop.
Aastatel 1969–1985 kasutati Smithi teleskoopi ka laservalguse sihtimiseks spetsiaalsetesse peegeldavatesse peeglitesse, mille Apollo astronaudid jätsid Kuule. Peegelduva valguse Maale naasmiseks vajaliku aja mõõtmine võimaldab astronoomidel mõõta Kuu kaugust täpsusega 1,2 tolli (3 sentimeetrit). Need mõõtmised aitavad omakorda mõista meie arusaamist Maa pöörlemiskiirusest, Kuu koostisest, Kuu orbiidi pikaajalistest muutustest ja gravitatsiooni enda käitumisest, sealhulgas Albert Einsteini suhtelise suhte üldteooria ennustatud väikestest mõjudest.
Kui Smithi teleskoop ehitati, lõigati selle peamise kvartspeegli keskele ümmargune auk, et valgus pääseks teleskoobi taga asuvatesse instrumentidesse. Väljalõigatud kvartsketas valmistati uue teleskoobi jaoks uues peeglis, mis oli 30 tolli (0,8 m). Sellel lähedal, 1970. aastal ehitatud ja lihtsalt 0,8-meetrise teleskoobina tuntud instrumendil on selle eeliseks ebatavaliselt lai vaateväli.
McDonald's suurim teleskoop
Täna on McDonald'is tegutsev hiiglane Hobby-Eberly teleskoop (HET) naabruses asuval Fowlkesi mäel, mis asub peaaegu miili (1,3 km) originaalsete kuplite klastrist Locke'i mäel. HET on Austini Texase ülikooli, Pennsylvania osariigi ülikooli ja kahe Saksamaa ülikooli: Ludwig-Maximilians-Universität München ja Georg-August-Universität Göttingeni ühisprojekt.
1997. aastal pühendatud HET teeb klassikalise Struve instrumendiga silmatorkava tehnoloogilise kontrasti. HET-i peamine peegel ei ole üks klaasitükk või kvarts, vaid 91 individuaalselt juhitava kuusnurkse segmendi koosseis, mis moodustab kärgstruktuuri-sarnase peegeldusala, mis on 11 jalga (36 jalga). Peakupli kõrval asuv seenekujuline torn sisaldab lasereid, mis on suunatud peegelsegmentidele, et testida ja reguleerida nende joondamist.
Veel üks HET-i tähelepanuväärne omadus on see, et teleskoop võib pöörduda ükskõik millise kompassi suuna suunas, kuid see ei saa kallutada üles ega alla taeva eri kõrguse suunas. Selle asemel toetatakse peamist peeglit kindla nurga all, mis on suunatud horisondi kohal 55 kraadi kõrgusele. Täpselt juhitav jälgimistugi viib valguse kogumise mõõteriistad peapeegli kohal olevatesse kohtadesse, mille eesmärk on suunata taeva pisut erinevatele osadele. See ainulaadne, lihtsustatud disain võimaldas HET-i ehitada väikese osa oma suurusega tavalise teleskoobi maksumusest, võimaldades siiski juurdepääsu 70% -le taevast, mis on selle asukohast nähtav.
HET loodi peamiselt spektroskoopia jaoks, mis on võtmemeetod praegustes uurimisvaldkondades nagu kosmoseobjektide liikumiste mõõtmine, galaktikateni kauguste määramine ja universumi ajaloo avastamine alates Suurest Paugust.
Asustatavad planeedid ja tume energia
2017. aastal oli HET ümber määratud pärast 40 miljoni dollarist täiendust. Jälgimissüsteem asendati uue seadmega, mis kasutab rohkem peamist peeglit ja millel on laiem vaateväli. Ja loodi uued anduriseadmed.
Üks uutest vahenditest on Habitable Zone Planet Finder (HPF), mis on ehitatud koostöös riikliku standardite ja tehnoloogia instituudiga. HPF on optimeeritud uurima läheduses asuvate jahedate punaste kääbustähtede infrapunavalgust teade observatooriumist. Nendel tähtedel on pikk eluiga ja need võivad pakkuda ühtlast energiat nende lähedale tiirlevatele planeetidele. HPF võimaldab tähe radiaalse kiiruse täpset mõõtmist, mõõdetuna tähe spektri värvi väikse muutusega, kui seda tiivustab orbiidil liikuv planeet, mis on kriitiline teave uute planeetide avastamisel ja kinnitamisel.
Teise piiri edendamine on Hobby-Eberly teleskoobi tumeda energia katse (HETDEX). HETDEX, mis on esimene suurem katse, mis otsib universumi laienemist tõukavat müstilist jõudu, ütleb HETDEX "meile, mis moodustab peaaegu kolm neljandikku kogu asjast ja See annab meile teada, kas gravitatsiooniseadused on õiged, ja näitab uusi üksikasju Suure Paugu kohta, milles universum sündis, " HETDEX projekti veebisait ütleb.
Pimeda energia otsimise põhitehnoloogia on nähtava integreeritud väljaga replitseeritavate ühikute spektrograafid ehk VIRUS - 156 spektrograafi komplekt, mis on paigaldatud teleskoobi kõrvale ja võtab vastu valgust teleskoobist tuleva 35 000 optilise kiu kaudu. Selle teleskoopi jagavate identsete instrumentide paketi abil saab HET jälgida mitusada galaktikat korraga, mõõtes, kuidas nende valgust mõjutavad nende enda liikumised ja universumi laienemine.
HETDEX kulutab umbes kolm aastat vähemalt miljoni galaktika vaatlemiseks, et koostada suur kaart, mis näitab universumi paisumiskiirust erinevatel ajaperioodidel. Kõik muutused, kui kiiresti universum kasvab, võivad tuua kaasa tumeda energia erinevusi.
Taeva pime hoidmine
Aastal 2019 sai McDonald Observatory nafta ja gaasi uurimise ja tootmisega tegelevalt ettevõttelt Apache Corp. toetuse, et edendada teadlikkust tumedate taevade kui loodusvarade väärtusest ja astronoomiliste uuringute abistamisest. Kingituse abil rahastatakse haridusprogramme, teavitusüritusi ja uut näitust observatooriumi külastuskeskuses. Vaatluskeskuse andmetel teade, On Apache olnud eeskujuks teistele Lääne-Texase ettevõtetele, kohandades ja varjestades oma puurimiskohtades ja nendega seotud rajatistes tuled.
Lisaressursid:
- Vaadake seda video tutvustus McDonaldi vaatluskeskusesse.
- Järgige kõiki viimaseid uudiseid ja McDonaldi observatooriumi fotosid organisatsiooni kohta Facebooki leht.
- Lisateave observatooriumi kohta Raadio StarDate programm.
Seda artiklit värskendas 15. november 2019 Space.com-i kaastöötaja Steve Fentress.
