Marile cupole de telescop ale Observatorului McDonald. În stânga sus, cupola Telescopului Hobby-Eberly se află deasupra Muntelui Fowlkes. În prim plan, cupola Telescopului Otto Struve stă la stânga și Telescopul Harlan J. Smith în dreapta, în vârful Muntelui Locke.
(Imagine: © McDonald Observatory)
Observatorul McDonald este un site astronomic din Texas care a adus contribuții semnificative în cercetare și educație de mai bine de 80 de ani.
Administrat de Universitatea Texas din Austin, Observatorul McDonald are mai multe telescoape cocoțate la o altitudine de 2070 metri deasupra nivelului mării pe Muntele Locke și Muntele Fowlkes, parte a Munților Davis din vestul Texasului, aproximativ 450 mile (724 mile) kilometri) la vest de Austin. McDonald "se bucură de cele mai întunecate ceruri de noapte ale oricărui observator profesionist din Statele Unite continentale", potrivit unui comunicat de presă emis pentru a 80-a aniversare a observatorului.
McDonald găzduiește Telescopul Hobby-Eberly, unul dintre cele mai mari telescoape optice din lume, cu o oglindă de 11 metri lățime (11 metri).
Un centru de vizitatori oferă excursii în timpul zilei pe terenuri și telescoape mari, vizionare solară pe timp de zi, un program de crepuscul într-un amfiteatru în aer liber și petreceri cu vedete în timpul nopții cu vizionare la telescop.
Observatorul este cunoscut și pentru programul său zilnic StarDate, care rulează pe peste 300 de stații de radio din toată țara.
Darul unui observator
Regenții Universității din Texas au fost surprinși când au deschis testamentul lui William Johnson McDonald, un bancher din Paris, Texas, care a murit în 1926. El a lăsat cea mai mare parte a averii sale la universitate în scopul construirii unui observator astronomic. . După procedurile judiciare au fost făcute, aproximativ 850.000 USD (echivalentul a 11 milioane dolari astăzi) a fost disponibil, potrivit Texas State Historical Association.
"Se spune că McDonald a crezut că un observator ar îmbunătăți prognoza meteo și, prin urmare, îi va ajuta pe fermieri să-și planifice munca", a spus asociația.
Dar au fost două provocări majore de depășit înainte ca dorința lui McDonald's să devină realitate. În primul rând, banii erau suficienți pentru a construi un observator, dar nu suficient pentru a-l conduce, astfel încât universitatea ar trebui să obțină mai multe fonduri. În al doilea rând, la acea dată, Universitatea din Texas nu avea astronomi la facultatea ei, așa că trebuia să recruteze o echipă de experți în spațiu.
Din fericire, Universitatea din Chicago a avut astronomi care căutau un alt telescop pe care să-l folosească pe lângă telescopul de refracție al Universității din Observatorul Yerkes. Așadar, președinții celor două universități au făcut o înțelegere: Universitatea din Texas va construi noul observator, iar Universitatea din Chicago va oferi experților care să-l opereze.
Telescoape la Observatorul McDonald
Primul telescop major al lui McDonald - numit mai târziu Otto Struve Telescope după primul director al observatorului - a fost terminat în 1939 și este încă în uz în ziua de azi. Oglinda sa principală este de 2,08 metri. Unul dintre scopurile principale ale telescopului Struve a fost analizarea culorilor exacte ale luminii care provin de la stele și alte corpuri cerești, pentru a determina compoziția chimică, temperatura și alte proprietăți. Pentru a face acest lucru, telescopul a fost proiectat pentru a trimite lumină printr-o serie de oglinzi într-un spectrograf - un instrument care separă lumina în culorile sale componente - într-o altă cameră. Aceasta a impus ca telescopul să fie montat pe un aranjament cu axe ciudate și contrapondere, proiectat și construit de compania Warner & Swasey. "Cu montura sa din oțel grea și cadru negru, pe jumătate deschis, Struve nu este doar un instrument științific, ci este o operă de artă", Site-ul Observatorului spune.
Telescopul Struve i-a ajutat pe astronomi să strângă primele dovezi ale unei atmosfere pe Titanul lunii lui Saturn. Gerard Kuiper, ajutat de Struve însuși, a găsit indicii în timp ce examina cea mai mare lună a sistemului nostru solar în 1944. Kuiper a publicat studiul său spectroscopic în Jurnalul astrofizic.
În 1956, un telescop reflectorizant cu o oglindă de 0,9 m (36,9 inchi) a fost adăugat pe site-ul McDonald, la solicitarea Universității din Chicago. Găzduit într-o cupolă realizată din stâncă locală și metale rămase din cupola Telescopului Struve, acest instrument a fost conceput în principal pentru a măsura schimbările în luminozitatea stelelor. Acum este învechit pentru cercetări profesionale, dar este utilizat în mod regulat pentru nopți speciale de vizionare publică.
Telescopul Harlan J. Smith, cu o oglindă principală de 2,7 m (107 inch), a fost construit de NASA pentru a examina alte planete în pregătirea misiunilor de nave spațiale. A fost al treilea cel mai mare telescop din lume când a văzut prima lumină în 1968.
Din 1969 până în 1985, telescopul Smith a fost folosit și pentru a viza lumina laser la oglinzile reflectorizante speciale lăsate pe lună de astronauții Apollo. Măsurarea timpului necesar pentru ca lumina reflectată să se întoarcă pe Pământ permite astronomilor să măsoare distanța lunii până la o precizie de 3 centimetri (1,2 inci). Aceste măsurători, la rândul lor, contribuie la înțelegerea vitezei de rotație a Pământului, a compoziției lunii, a modificărilor pe termen lung pe orbita lunii și a comportamentului gravitației în sine, inclusiv a efectelor mici prezise de teoria generală a relativității a lui Albert Einstein.
Când telescopul Smith a fost construit, o gaură circulară a fost tăiată în centrul oglinzii sale principale de cuarț pentru a permite luminii să treacă la instrumentele din spatele telescopului. Discul decupat de cuarț a fost făcut într-o nouă oglindă de 30 de centimetri (0,8 m) pentru un alt telescop. Acest instrument, construit în apropiere în 1970 și cunoscut pur și simplu drept telescopul de 0,8 metri, are avantajul unui câmp vizual neobișnuit de larg.
Cel mai mare telescop al McDonald’s
Astăzi, gigantul de la McDonald este Telescopul Hobby-Eberly (HET), de pe Muntele Fowlkes vecin, la aproape o milă (1,3 km) de clusterul de cupole originale de pe Muntele Locke. HET este un proiect comun al Universității Texas din Austin, Pennsylvania State University și a două universități germane: Ludwig-Maximilians-Universität München și Georg-August-Universität Göttingen.
Dedicat în 1997, HET face un contrast tehnologic izbitor cu instrumentul clasic Struve. Oglinda principală a HET nu este o bucată de sticlă sau cuarț, ci o serie de 91 de segmente hexagonale controlate individual, care formează o zonă de reflectare asemănătoare unui fagure care are o lățime de 36 de metri. Un turn în formă de ciupercă de lângă cupola principală conține lasere care sunt orientate către segmentele oglinzii pentru a testa și regla alinierea lor.
O altă caracteristică remarcabilă a HET este că telescopul se poate roti pentru a orienta spre orice direcție a busolei, dar nu se poate înclina în sus sau în jos pentru a indica diferite înălțimi ale cerului. În schimb, oglinda principală este susținută la un unghi fix îndreptat la 55 de grade deasupra orizontului. Un suport de urmărire controlat cu precizie mută instrumentele de colectare a luminii în diferite locații deasupra oglinzii principale, ceea ce are ca efect orientarea către părți ușor diferite ale cerului. Acest design unic, simplificat, a permis construirea HET-ului pentru o fracțiune din costul unui telescop convențional de dimensiunea sa, oferind în același timp acces la 70% din cer vizibil din locația sa.
HET a fost conceput în principal pentru spectroscopie, care este o metodă cheie în domeniile actuale de cercetare, cum ar fi măsurarea mișcărilor obiectelor spațiale, determinarea distanțelor față de galaxii și descoperirea istoriei universului de la Big Bang.
Planete habitabile și energie întunecată
În 2017, HET a fost rededicat după o actualizare de 40 de milioane de dolari. Sistemul de urmărire a fost înlocuit cu o nouă unitate care folosește mai mult din oglinda principală și are un câmp vizual mai larg. Și, au fost create noi instrumente de detectare.
Unul dintre noile instrumente este Findable Zone Planet Finder (HPF), construit împreună cu Institutul Național de Standarde și Tehnologie. HPF este optimizat pentru a studia lumina infraroșie de la stele pitice roșii din apropiere, potrivit, potrivit unui an anunţ din observator. Aceste stele au vieți îndelungate și ar putea oferi energie constantă pentru planetele care orbitează aproape de ele. HPF permite măsurarea precisă a vitezei radiale a unei stele, măsurată prin schimbarea subtilă a culorii spectrelor stelei, întrucât este remorcată de o planetă orbitantă, ceea ce reprezintă informații critice în descoperirea și confirmarea noilor planete.
Avansarea unei alte frontiere este Telescopul Hobby-Eberly Experimentul de energie întunecată (HETDEX). Completat ca primul experiment major care caută forța misterioasă care împinge expansiunea universului, HETDEX "ne va spune ce constituie aproape trei sferturi din toată materia și energia din univers. Ne va spune dacă legile gravitației sunt corecte și vor dezvălui noi detalii despre Big Bang în care s-a născut universul ", HETDEX site-ul proiectului spune.
O tehnologie cheie pentru căutarea energiei întunecate este spectrografele vizibile Integral-Field Replicable Unit sau VIRUS, un set de 156 spectrografe montate alături de telescop și care primesc lumină prin 35.000 de fibre optice provenite de la telescop. Cu acest pachet de instrumente identice care împărtășesc telescopul, HET poate observa câteva sute de galaxii simultan, măsurând modul în care lumina lor este afectată de propriile mișcări și de extinderea universului.
HETDEX va petrece aproximativ trei ani observând minimum 1 milion de galaxii pentru a produce o hartă mare care arată rata de expansiune a universului în diferite perioade de timp. Orice schimbare în cât de rapid crește universul ar putea produce diferențe de energie întunecată.
Păstrarea cerului întunecat
În 2019, Observatorul McDonald a primit o subvenție de la compania Apache Corp., o companie de explorare și producție de petrol și gaze, pentru a promova conștientizarea valorii cerului întunecat ca resursă naturală și ca ajutor pentru cercetarea astronomică. Cadoul va finanța programe de educație, evenimente de divulgare și o nouă expoziție în centrul vizitatorilor observatorului. Potrivit observatorului anunţ, Apache a servit ca model pentru alte întreprinderi din vestul Texasului prin reglarea și protecția luminilor de la locurile sale de foraj și instalațiile aferente.
Resurse aditionale:
- Uita-te la asta introducere video la Observatorul McDonald.
- Urmăriți toate cele mai recente știri și fotografii de la McDonald Observatory despre organizația pagina de Facebook.
- Aflați mai multe despre cele ale Observatorului Programul Radio StarDate.
Acest articol a fost actualizat pe 15 noiembrie 2019, de către colaboratorul Space.com, Steve Fentress.
