Mount Wilson Observatory waar astronomie geschiedenis werd gemaakt

Hoog in het San Gabriel-gebergte, ten noorden van het drukke bassin van Los Angeles, kijken de telescopen van het Mount Wilson Observatorium al meer dan een eeuw naar de lucht. Door zijn eerbiedwaardige instrumenten hebben astronomen ontdekkingen gedaan die het begrip van de mensheid van het universum hebben veranderd.

Snelle feiten: Mount Wilson Observatory

• Mount Wilson Observatory heeft vier telescopen, drie zonnetorens en vier interferometerarrays. De grootste telescoop is de 100-inch Hooker-telescoop.
• Een van de belangrijkste ontdekkingen die in de beginjaren op Mount Wilson werden gedaan, was door Edwin P. Hubble. Hij ontdekte dat de Andromeda "Nebula" eigenlijk een apart sterrenstelsel is.
• De CHARA-array op Mount Wilson werd in 2013 gebruikt om sterrenpotten op de ster Zeta Andromedae te detecteren en in 2007 werd de eerste meting van de hoekdiameter van een planeet rond een andere ster uitgevoerd.

Vandaag de dag blijft Mount Wilson een van de belangrijkste observatoria ter wereld, ondanks de invallen van lichtvervuiling die zijn heldere uitzicht op de lucht bedreigen. Het wordt gerund door het Mount Wilson Institute, dat het beheer van het observatorium overnam nadat Carnegie Institute of Science van plan was het in 1984 te sluiten. De site is sinds het midden van de jaren negentig weer open en operationeel.

Mount Wilson en Observatory nok luchtfoto. Doc Searls, CC BY 2.0 

Geschiedenis van Mount Wilson Observatory

Mount Wilson Observatory werd gebouwd op de 1.740 meter hoge Mount Wilson (vernoemd naar de vroege kolonist Benjamin Wilson). Het werd opgericht door George Ellery Hale, een zonne-astronoom gewijd aan het bestuderen en begrijpen van zonnevlekken, en was ook een van de belangrijkste mensen die betrokken waren bij het bouwen van telescopen in de vroege 20e eeuw. Hij bracht de 60-inch Hale reflecterende telescoop naar Mount Wilson, gevolgd door de 100-inch Hooker-telescoop. Hij bouwde ook een 200-inch telescoop in de nabijgelegen Palomar Mountain, ten zuiden van Los Angeles. Het was het werk van Hale dat uiteindelijk Griffith J. Griffith inspireerde om geld te geven voor het Griffith Observatorium in Los Angeles.

Het observatorium op Mount Wilson werd oorspronkelijk gebouwd met financiering door het Carnegie Institution of Washington. In recentere tijden heeft het financiering ontvangen van universiteiten. Het vraagt ​​ook om steun van het publiek in de vorm van donaties voor de voortgezette exploitatie van de faciliteiten. 

De 100-inch Hooker-telescoop, ooit de grootste ter wereld. Het is nog steeds in gebruik vandaag. Ken Spencer, CC BY-SA 3.0 

Uitdagingen en telescopen

Het bouwen van telescopen van wereldklasse bovenop de berg vormde een aantal uitdagingen voor de oprichters van het observatorium. De toegang tot de berg werd beperkt door de ruwe wegen en zelfs ruwer terrein. Toch begon een consortium van mensen uit Harvard, University of Southern California en Carnegie Institutions te werken aan de bouw van het observatorium. Twee telescopen, een 40-inch Alvan Clark-instrument en een 13-inch refractor werden besteld voor de nieuwe locatie. Harvard-astronomen begonnen het observatorium in de late jaren 1880 te gebruiken. Het binnendringen van toeristen en de eigenaars van het land maakte het moeilijk, en een tijdlang sloot het observatorium. De geplande 40-inch telescoop werd omgeleid voor gebruik bij het Yerkes Observatorium in Illinois. 

Uiteindelijk besloten Hale en anderen terug te keren naar Mount Wilson om daar nieuwe telescopen te bouwen. Hale wilde stellaire spectroscopie doen als onderdeel van nieuwe ontwikkelingen in de astronomie. Na veel heen en weer en onderhandelen, tekende Hale een contract om 40 hectare aan de top van Mount Wilson te leasen om een ​​observatorium te bouwen. In het bijzonder wilde hij daar een zonne-observatorium creëren. Het duurde enkele jaren, maar uiteindelijk zouden vier geweldige telescopen, waaronder 's werelds grootste zonne- en stellaire instrumenten, op de berg worden gebouwd. Met behulp van die faciliteiten hebben astronomen zoals Edwin Hubble belangrijke ontdekkingen gedaan over sterren en sterrenstelsels. 

De originele Mount Wilson-telescopen

De telescopen van Mount Wilson waren kolossen om de berg op te bouwen en te transporteren. Omdat weinig voertuigen de rit konden maken, moest Hale vertrouwen op paardenkoetsen om de benodigde spiegels en uitrusting op te halen. Het resultaat van al het harde werk was de bouw van de Snow Solar Telescope, die als eerste op de berg werd geïnstalleerd. Erbij kwam de zonnetoren van 60 voet en vervolgens een zonnetoren van 150 voet. Voor niet-zonneweergave heeft het observatorium de 60-inch Hale-telescoop gebouwd en vervolgens de 100-inch Hooker-telescoop. De Hooker behaalde het record vele jaren als 's werelds grootste telescoop tot de 200-inch werd gebouwd in Palomar. 

De Hale-telescoop wordt vervoerd naar de top van Mount Wilson. Publiek domein.  

Huidige instrumenten

Mount Wilson Observatory heeft in de loop der jaren verschillende zonnetelescopen gekregen. Het heeft ook instrumenten toegevoegd zoals de infrarood ruimtelijke interferometer. Deze reeks biedt astronomen een andere manier om infraroodstraling van hemellichamen te bestuderen. Daarnaast zijn er twee stellaire interferometers, een 61-cm telescoop en de Caltech infrarood telescoop zijn ook in gebruik op de berg. In 2004 bouwde Georgia State University een optische interferometer genaamd de CHARA Array (genoemd naar het Centre for Angular Resolution Astronomy). Het is een van de krachtigste instrumenten in zijn soort. 

De top van de zonnetoren op Mount Wilson. Dave Foc, CC BY-SA 3.0. 

Elk stuk van de Mount Wilson Observatory-collectie is uitgerust met ultramoderne CCD-camera's, detectorarrays en spectrometers en spectrografen. Al deze instrumenten helpen astronomen de observaties vast te leggen, beelden te maken en het licht te ontleden dat uit verre objecten in de kosmos stroomt. Om de atmosferische omstandigheden te corrigeren, is de 60-inch telescoop bovendien uitgerust met adaptieve optica waarmee hij scherpere beelden kan krijgen.

Opmerkelijke waarnemingen op Mount Wilson

Niet lang nadat de grootste telescopen waren gebouwd, begonnen astronomen te masseren om ze te gebruiken. In het bijzonder gebruikte astronoom Edwin P. Hubble de Hooker om naar verre objecten te kijken die (destijds) 'spiraalnevels' werden genoemd. Het was op Mount Wilson dat hij zijn beroemde observaties van Cepheid variabele sterren maakte in de Andromeda 'nevel' en concludeerde dat dit object echt een verre en verschillende melkweg was. Die ontdekking in de Andromeda Galaxy heeft de basis van de astronomie geschud. Toen, een paar jaar later, maakten Hubble en zijn assistent, Milton Humason, verdere observaties waaruit bleek dat het universum zich uitbreidt. Deze observaties vormden de basis van de moderne studie van de kosmologie: de oorsprong en evolutie van het universum. Haar opvattingen over het zich uitbreidende universum hebben de voortdurende zoektocht van de kosmologie naar een begrip van gebeurtenissen als de oerknal geïnformeerd. 

Edwin P. Hubble, de astronoom die de Mount Wilson 100-inch telescoop gebruikte om verre sterrenstelsels te observeren. Zijn werk leidde tot de ontdekking van het zich uitbreidende universum. Publiek domein 

Mount Wilson Observatory is ook gebruikt om door astronoom Fritz Zwicky naar bewijsmateriaal te zoeken zoals donkere materie en verder onderzoek naar de verschillende soorten sterrenpopulaties door Walter Baade. De kwestie van donkere materie is ook bestudeerd door andere astronomen, waaronder wijlen Vera Rubin. Enkele van de meest prominente namen van astronomie hebben deze faciliteit door de jaren heen gebruikt, waaronder Margaret Harwood, Alan Sandage en vele anderen. Het wordt nog steeds intensief gebruikt en biedt toegang op afstand voor waarnemers van over de hele wereld.