Veliki kupole teleskopa McDonald Observatory. U gornjem lijevom dijelu, kupola teleskopa Hobby-Eberly nalazi se na vrhu brda Fowlkes. U prvom planu, s lijeve strane stoji kupola teleskopa Otto Struve, a desno teleskop Harlan J. Smith, na vrhu Locke.
(Slika: © McDonald Observatory)
McDonald Observatory je astronomska lokacija sa sjedištem u Teksasu koja je dala značajan doprinos u istraživanjima i obrazovanju više od 80 godina.
Pod upravom Sveučilišta u Teksasu u Austinu, McDonald Opservatory ima nekoliko teleskopa koji se uzdižu na nadmorskoj visini od 6791 stopa (2070 metara) na planini Locke i Mount Fowlkes, dijelu planine Davis u zapadnom Teksasu, oko 450 milja (724 kilometara) zapadno od Austina. McDonald "uživa u najmračnijem noćnom nebu bilo kojeg profesionalnog opservatorija u kontinentalnom dijelu Sjedinjenih Država", izjavio je vijesti izdan za 80. obljetnicu opservatorija.
McDonald je dom Teleskopa Hobby-Eberly, jednog od najvećih svjetskih optičkih teleskopa s ogledalom širokim 36 stopa (11 metara).
Centar za posjetitelje nudi dnevne obilaske terena i velikih teleskopa, dnevnu sunčevu gledanost, program sumraka u vanjskom amfiteatru i noćne zabave zvijezda s gledanjem teleskopa.
Opservatorij je poznat i po svom dnevnom programu StarDate koji se održava na više od 300 radio postaja širom zemlje.
Dar opservatorija
Regenti Sveučilišta u Teksasu bili su iznenađeni kada su otvorili volju Williama Johnsona McDonalda, bankara iz Pariza u Teksasu, koji je umro 1926. Najveći dio svog bogatstva prepustio je sveučilištu u svrhu izgradnje astronomskog opservatorija , Nakon okončanja sudskih postupaka, dostupno je oko 850 000 američkih dolara (protuvrijednost 11 milijuna dolara danas), prema Državnoj povijesnoj udruzi države Texas.
"Kaže se da je McDonald mislio da će opservatorij poboljšati prognozu vremena i samim tim pomoći poljoprivrednicima da planiraju svoj rad", navela je udruga.
Ali postojala su dva glavna izazova prije nego što je McDonaldina želja mogla postati stvarnost. Prvo, novac je bio dovoljan za izgradnju opservatorija, ali nedovoljno za njegovo vođenje, tako da bi sveučilište trebalo steći više sredstava. Drugo, u to vrijeme Sveučilište u Teksasu nije imalo astronoma na svom fakultetu, pa je trebalo zaposliti tim svemirskih stručnjaka.
Srećom, sveučilište u Chicagu imalo je astronoma koji su tražili drugi teleskop koji bi mogli upotrijebiti pored refrakcijskog teleskopa njihovog sveučilišta u opservatoriju Yerkes. Dakle, predsjednici dvaju sveučilišta sklopili su dogovor: Sveučilište u Teksasu bi izgradilo novi opservatorij, a Sveučilište u Chicagu bi pružilo stručnjake koji bi to mogli raditi.
Teleskopi u opservatoriju McDonald
McDonaldsov prvi veliki teleskop - kasnije nazvan Otto Struve teleskop po prvom direktoru zvjezdarnice - završen je 1939. godine i koristi se i danas. Njegovo je glavno ogledalo promjera 82 inča (2,08 metara). Jedna od glavnih svrha teleskopa Struve bila je analiza točnih boja svjetlosti koje dolaze od zvijezda i drugih nebeskih tijela, kako bi se utvrdio njihov kemijski sastav, temperatura i druga svojstva. Da bi to učinio, teleskop je bio dizajniran da šalje svjetlost kroz niz zrcala u spektrograf - instrument koji razdvaja svjetlost na njegove sastavne boje - u drugu prostoriju. Ovo je zahtijevalo da se teleskop montira na čudan izgled sjekira i protuutega, a dizajnirala ih je i izradila tvrtka Warner & Swasey. "Svojim teškim čeličnim pričvršćivanjem i crnim, napola otvorenim okvirom, Struve nije samo znanstveni instrument, već je i umjetničko djelo", Na web mjestu opservatorija piše.
Teleskop teleskop Struve pomogao je astronomima da prikupe prve dokaze o atmosferi na Saturnovom mjesecu Titanu. Gerard Kuiper, uz pomoć samog Struvea, pronašao je tragove dok je ispitivao najveće mjesečeve solarne sustave 1944. Kuiper je objavio svoju spektroskopsku studiju u Astrofizički časopis.
Godine 1956. na mjesto McDonald na zahtjev Sveučilišta u Chicagu dodan je reflektirajući teleskop s 36-inčnim (0,9 m) ogledalom. Ovaj instrument smješten je u kupoli napravljenoj od lokalno kamenovanog kamena i ostatka metala iz kupole teleskopa Struve, namijenjen ponajprije za mjerenje promjena u svjetlosti zvijezda. Sada je zastario za profesionalna istraživanja, ali redovito se koristi za posebne javne večeri.
Teleskop Harlan J. Smith, s glavnim zrcalom promjera 107 inča (2,7 m), NASA je izgradila kako bi pregledala druge planete u pripremi za misije svemirskih letjelica. Bio je to treći najveći svjetski teleskop kada je ugledao prvo svjetlo 1968. godine.
Od 1969. do 1985. Smith teleskop se također koristio za usmjeravanje laserske svjetlosti na posebna ogledala koja su na Mjesecu ostavili astronauti Apolona. Mjerenje vremena potrebnog da se odbijena svjetlost vrati na Zemlju omogućava astronomima da izmjere Mjesečevu udaljenost s točnošću od 1,2 inča (3 centimetra). Ova mjerenja zauzvrat doprinose našem razumijevanju brzine rotacije Zemlje, Mjesečevog sastava, dugoročnih promjena mjesečeve orbite i samog gravitacijskog ponašanja, uključujući male efekte koje je predvidjela Opća teorija relativnosti Alberta Einsteina.
Prilikom izrade Smithcovog teleskopa, u sredini njegovog glavnog kvarcnog zrcala izrezan je kružni otvor kako bi svjetlost mogla proći do instrumenata na stražnjoj strani teleskopa. Izrezani kvarčni disk izrađen je u novo ogledalo promjera 30 centimetara (0,8 m) za još jedan teleskop. Ovaj instrument, izrađen u blizini 1970. godine i poznat jednostavno kao teleskop 0,8 metra, ima prednost neobično širokog vidnog polja.
McDonald-ov najveći teleskop
Danas je div u McDonald-u teleskop Hobby-Eberly (HET), na susjednoj gori Fowlkes, gotovo kilometar (1,3 km) od gomile originalnih kupola na planini Locke. HET je zajednički projekt Sveučilišta u Teksasu u Austinu, Državnog sveučilišta Pennsylvania i dva njemačka sveučilišta: Ludwig-Maximilians-Universität München i Georg-August-Universität Göttingen.
HET posvećen 1997. godine čini upečatljiv tehnološki kontrast s klasičnim instrumentom Struve. Glavno ogledalo HET-a nije jedan komad stakla ili kvarca, već niz od 91 pojedinačno upravljanih šesterokutnih segmenata koji čine odsevno područje nalik saću široko 36 metara. Toranj u obliku gljive uz glavnu kupolu sadrži lasere koji su usmjereni na zrcalne segmente kako bi se testirala i prilagodila njihova poravnanja.
Još jedna značajna karakteristika HET-a je da se teleskop može okretati da bi usmjerio prema bilo kojem smjeru kompasa, ali ne može se naginjati prema gore ili prema dolje na različitim visinama na nebu. Umjesto toga, glavno ogledalo je poduprto pod fiksnim kutom koji pokazuje 55 stupnjeva iznad horizonta. Precizno kontrolirana podrška za praćenje pomiče instrumente za prikupljanje svjetla na različita mjesta iznad glavnog zrcala, što ima za cilj ciljanje na malo drugačije dijelove neba. Ovaj jedinstveni, pojednostavljeni dizajn omogućio je izgradnju HET-a za djelić troškova konvencionalnog teleskopa njegove veličine, istovremeno omogućujući pristup do 70% neba koje se vidi s njegove lokacije.
HET je dizajniran prvenstveno za spektroskopiju, što je ključna metoda u trenutnim istraživačkim područjima kao što su mjerenje kretanja svemirskih objekata, određivanje udaljenosti do galaksija i otkrivanje povijesti svemira od Velikog praska.
Stanovnici planeta i tamna energija
2017. godine HET je rededicated nakon nadogradnje za 40 milijuna dolara. Sustav praćenja zamijenjen je novom jedinicom koja koristi više glavnog zrcala i ima šire vidno polje. I stvoreni su novi senzorski instrumenti.
Jedan od novih instrumenata je i Habitable Zone Planet Finder (HPF), izgrađen u suradnji s Nacionalnim institutom za standarde i tehnologiju. HPF je optimiziran za proučavanje infracrvenog svjetla iz obližnjih hladnih crvenih patuljaka, navodi se u saopćenju Obavijest iz opservatorija. Te zvijezde imaju dug životni vijek i mogle bi osigurati postojanu energiju za planete u orbiti oko njih. HPF omogućava precizna mjerenja radijalne brzine zvijezde, mjereno suptilnom promjenom boje spektra zvijezde dok je vuče planet u orbiti, što je kritična informacija pri otkrivanju i potvrđivanju novih planeta.
Napredovanje na još jednoj granici je eksperiment tamne energije Hobby-Eberly teleskopa (HETDEX). Naplaćen kao prvi veliki eksperiment u potrazi za tajanstvenom silom koja potiče širenje svemira, HETDEX "će nam reći ono što čini gotovo tri četvrtine čitave materije i energija u svemiru. To će nam reći jesu li zakoni gravitacije ispravni i otkriti će nove detalje o Velikom prasku u kojem se svemir rodio, " HETDEX web stranica projekta kaže.
Ključni dio tehnologije za traženje mračne energije su vidljivi spektrografi s jedinicom vidljivog integralnog polja ili VIRUS, skup od 156 spektrografa postavljenih uz teleskop i koji primaju svjetlost preko 35 000 optičkih vlakana koja dolaze iz teleskopa. Pomoću ovog paketa identičnih instrumenata koji dijele teleskop, HET može promatrati nekoliko stotina galaksija odjednom, mjereći kako njihova svjetlost utječe na njihove vlastite pokrete i širenje svemira.
HETDEX će provesti oko tri godine promatrajući najmanje milion galaksija za izradu velike karte s prikazom brzine širenja svemira tijekom različitih vremenskih razdoblja. Svaka promjena u brzini rasta svemira mogla bi donijeti razlike u tamnoj energiji.
Držanje neba tamnim
U 2019. McDonald Observatory je dobio potporu od Apache Corp., tvrtke za istraživanje i proizvodnju nafte i plina, za promicanje svijesti o vrijednosti tamnog neba kao prirodnog resursa i kao pomoć astronomskim istraživanjima. Ovaj poklon će financirati obrazovne programe, terenske događaje i novu izložbu u centru za posjetitelje zvjezdarnice. Prema opservatoriju Obavijest, Apache je poslužio kao model za druge tvrtke na zapadu Teksasa podešavanjem i zaštitom svjetla na svojim bušilicama i povezanim objektima.
Dodatna sredstva:
- Gledajte ovo video uvod u opservatorij McDonald.
- Pratite sve najnovije vijesti i fotografije iz McDonald opservatorija na stranici organizacije Facebook stranica.
- Saznajte više o opservatoriju StarDate Radio program.
Ovaj je članak ažurirao 15. studenog 2019. godine autor Space.com, autor Steve Fentress.
