Veľká kupola ďalekohľadu observatória McDonald. V ľavom hornom rohu je kopula ďalekohľadu Hobby-Eberly umiestnená na vrchu Fowlkes. V popredí sedí kupola ďalekohľadu Otto Struve vľavo a ďalekohľad Harlan J. Smith vpravo na vrchu Mount Locke.
(Obrázok: © McDonald Observatory)
McDonald Observatory je astronomická stránka so sídlom v Texase, ktorá už viac ako 80 rokov významne prispieva k výskumu a vzdelávaniu.
Podľa správy University of Texas v Austine má observatórium McDonald observatórium niekoľko ďalekohľadov posadených v nadmorskej výške 6791 stôp (Mount Locke a Mount Fowlkes), ktoré sú súčasťou pohoria Davis v západnom Texase, asi 450 míľ (724). kilometrov) západne od Austinu. McDonald „má najtemnejšiu nočnú oblohu akéhokoľvek profesionálneho observatória v kontinentálnych Spojených štátoch“. nové vydanie vydané na 80. výročie založenia observatória.
McDonald je domovom Hobby-Eberlyho ďalekohľadu, jedného z najväčších svetových optických ďalekohľadov, so zrkadlom širokým 36 metrov (11 metrov).
Návštevnícke centrum ponúka denné prehliadky areálu a veľké ďalekohľady, denné slnečné sledovanie, program súmraku vo vonkajšom amfiteátri a nočné hviezdne večierky s pozorovaním ďalekohľadom.
Observatórium je známe aj denným programom StarDate, ktorý prevádzkuje viac ako 300 rozhlasových staníc po celej krajine.
Dar observatória
Vladári univerzity v Texase boli prekvapení, keď otvorili vôľu Williama Johnsona McDonalda, bankára z Paríža v Texase, ktorý zomrel v roku 1926. Väčšinu svojho majetku nechal na univerzitu za účelom vybudovania astronomického observatória. , Po skončení súdneho konania bolo podľa Štátnej historickej asociácie v Texase k dispozícii približne 850 000 dolárov (čo zodpovedá dnešnému 11 miliónom dolárov).
„O McDonaldovi sa hovorí, že si myslel, že observatórium by zlepšilo predpovede počasia, a teda pomohlo poľnohospodárom naplánovať si prácu,“ uviedlo združenie.
Predtým, ako sa McDonaldove želanie stalo realitou, však treba prekonať dve hlavné výzvy. Po prvé, peniaze stačili na vybudovanie observatória, ale nestačili na ich prevádzku, takže univerzita by musela získať viac finančných prostriedkov. Po druhé, v tom čase nemala Texaská univerzita na svojej fakulte žiadnych astronómov, preto bolo potrebné prijať tím vesmírnych expertov.
Našťastie mala univerzita v Chicagu astronómov, ktorí hľadali ďalší ďalekohľad, ktorý by sa dal použiť okrem refraktérneho ďalekohľadu svojej univerzity na observatóriu Yerkes. Predsedovia oboch univerzít sa teda dohodli: University of Texas by vybudovala nové observatórium a University of Chicago by poskytla expertov na jeho prevádzku.
Teleskopy na observatóriu McDonald
Prvý hlavný ďalekohľad McDonalda - neskôr pomenovaný po prvom riaditeľovi observatória - ďalekohľad Otto Struve - bol dokončený v roku 1939 a dodnes sa používa. Jeho hlavné zrkadlo má priemer 82 palcov (2,08 metra). Jedným z hlavných cieľov prístroja Struve Telescope bolo analyzovať presné farby svetla prichádzajúce z hviezd a iných nebeských telies, určiť ich chemické zloženie, teplotu a ďalšie vlastnosti. Aby to bolo možné dosiahnuť, ďalekohľad bol navrhnutý tak, aby vysielal svetlo cez sériu zrkadiel do spektrografu - nástroja, ktorý rozdeľuje svetlo na jednotlivé farby - v inej miestnosti. To si vyžadovalo, aby bol ďalekohľad namontovaný na podivne usporiadanom usporiadaní osí a protizávaží, ktoré navrhla a vyrobila spoločnosť Warner & Swasey. „Vďaka svojej ťažkej oceľovej konštrukcii a čiernej, polootvorenej konštrukcii nie je Struve iba vedeckým nástrojom, ale je to umelecké dielo,“ Hovorí sa na internetových stránkach observatória.
Struve Telescope pomohol astronómom zhromaždiť prvý dôkaz atmosféry na Saturnovom mesiaci Titan. Gerard Kuiper, ktorému pomáhal sám Struve, našiel stopy pri skúmaní najväčších mesiacov našej slnečnej sústavy v roku 1944. Kuiper publikoval svoju spektroskopickú štúdiu v Astrofyzical Journal.
V roku 1956 bol na webovú stránku McDonald na žiadosť University of Chicago pridaný zrkadlový ďalekohľad so zrkadlom 36 palcov (0,9 m). Tento prístroj, ktorý bol umiestnený v kupole vyrobenej z lomu z kameňa a zvyšku kovu z kupoly Struve Telescope, bol navrhnutý primárne na meranie zmien jasu hviezd. V súčasnosti je zastaraný pre profesionálny výskum, ale pravidelne sa používa na špeciálne noci pri sledovaní verejnosti.
Teleskop Harlan J. Smith s hlavným zrkadlom 107 palcov (2,7 m) bol postavený NASA, aby preskúmal ďalšie planéty v rámci prípravy na misie kozmických lodí. Bol to tretí najväčší teleskop na svete, keď v roku 1968 uvidel prvé svetlo.
Od roku 1969 do roku 1985 sa teleskop Smith používal aj na zameriavanie laserového svetla na špeciálne zrkadlá, ktoré na Mesiaci zanechali astronauti Apolla. Meranie času potrebného na návrat odrazeného svetla na Zem umožňuje astronómom zmerať vzdialenosť Mesiaca s presnosťou 1,2 palca (3 centimetre). Tieto merania zase prispievajú k nášmu porozumeniu rýchlosti rotácie Zeme, zloženiu Mesiaca, dlhodobým zmenám na obežnej dráhe Mesiaca a samotnému správaniu gravitácie, vrátane malých efektov predpovedaných všeobecnou teóriou relativity Alberta Einsteina.
Pri stavbe Smithovho ďalekohľadu bola v strede hlavného kremenného zrkadla vyrezaná kruhová diera, ktorá umožňovala svetlo prechádzať k prístrojom na zadnej strane ďalekohľadu. Vyrezávací kremenný disk bol vyrobený pre nové zrkadlo s veľkosťou 30 palcov (0,8 m) pre ďalší ďalekohľad. Tento prístroj, postavený v roku 1970 a známy jednoducho ako 0,8 metra ďalekohľad, má výhodu neobvykle širokého zorného poľa.
Najväčší teleskop McDonalda
Dnes je gigantom spoločnosti McDonald Hobby-Eberly Telescope (HET), na susednom vrchu Fowlkes, takmer kilometer (1,3 km) od zhluku pôvodných kopulí na Mount Locke. HET je spoločný projekt Texaskej univerzity v Austine, Pennsylvania State University a dvoch nemeckých univerzít: Ludwig-Maximilians-Universität München a Georg-August-Universität Göttingen.
HET, venovaný v roku 1997, robí pozoruhodný technologický kontrast s klasickým nástrojom Struve. Hlavné zrkadlo HET nie je z jedného kusu skla alebo kremeňa, ale zoskupenie 91 individuálne kontrolovaných šesťuholníkových segmentov, ktoré vytvárajú voštinovú odrazovú plochu širokú 11 metrov. Huba v tvare huby vedľa hlavnej kupoly obsahuje lasery, ktoré sú namierené na zrkadlové segmenty na testovanie a úpravu ich zarovnania.
Ďalšou pozoruhodnou črtou HET je to, že sa teleskop môže otáčať tak, aby ukazoval na akýkoľvek smer kompasu, ale nemôže sa nakláňať nahor alebo nadol tak, aby ukazoval v rôznych výškach na oblohe. Namiesto toho je hlavné zrkadlo podopreté v pevnom uhle smerujúcom 55 stupňov nad horizont. Presne kontrolovaná podpora sledovania posúva prístroje na zhromažďovanie svetla na rôzne miesta nad hlavným zrkadlom, čo má za následok mierenie na mierne odlišné časti oblohy. Táto jedinečná a zjednodušená konštrukcia umožnila HET byť postavený za zlomok ceny konvenčného ďalekohľadu jeho veľkosti, pričom stále umožňoval prístup k 70% oblohy viditeľnej z jeho polohy.
HET bol navrhnutý primárne pre spektroskopiu, ktorá je kľúčovou metódou v súčasných výskumných oblastiach, ako je meranie pohybov vesmírnych objektov, určovanie vzdialeností od galaxií a objavovanie histórie vesmíru od Veľkého tresku.
Obytné planéty a temná energia
V roku 2017 bol HET rededicated po aktualizácii 40 miliónov dolárov. Systém sledovania bol nahradený novou jednotkou, ktorá využíva viac hlavného zrkadla a má širšie zorné pole. A boli vytvorené nové snímacie prístroje.
Jedným z nových nástrojov je vyhľadávač obývateľných planét zón (HPF) postavený v spolupráci s Národným inštitútom pre normy a technológie. HPF je optimalizovaný tak, aby študoval infračervené svetlo z blízkych, chladných červených trpasličích hviezd oznámenia z observatória. Tieto hviezdy majú dlhú životnosť a mohli by poskytovať stabilnú energiu pre planéty obiehajúce okolo nich. HPF umožňuje presné meranie radiálnej rýchlosti hviezdy, merané jemnou zmenou farby spektier hviezdy pri jej ťahaní obiehajúcou planétou, čo je kritická informácia pri objavovaní a potvrdzovaní nových planét.
Pokrokom o ďalšiu hranicu je experiment temnej energie s Hobby-Eberlyho ďalekohľadom (HETDEX). HETDEX, účtovaný ako prvý veľký experiment zameraný na hľadanie záhadnej sily, ktorá tlačí na expanziu vesmíru, nám povie, čo tvorí takmer tri štvrtiny všetkej hmoty a energia vo vesmíre. Povie nám, či sú zákony gravitácie správne, a odhalia nové podrobnosti o Veľkom tresku, v ktorom sa vesmír narodil, “ HETDEX webová stránka projektu hovorí.
Kľúčovou súčasťou technológie na vyhľadávanie temnej energie sú viditeľné integrálne pole replikovateľné jednotkové spektrá alebo VIRUS, súbor 156 spektrografov namontovaných pozdĺž ďalekohľadu a prijímajúcich svetlo prostredníctvom 35 000 optických vlákien pochádzajúcich z ďalekohľadu. S týmto balíkom rovnakých nástrojov, ktoré zdieľajú ďalekohľad, môže HET pozorovať niekoľko stoviek galaxií súčasne, merajúc, ako ich svetlo ovplyvňujú ich vlastné pohyby a expanzia vesmíru.
HETDEX strávi asi tri roky pozorovaním minimálne 1 milióna galaxií, aby vytvoril veľkú mapu ukazujúcu mieru expanzie vesmíru v rôznych časových obdobiach. Akékoľvek zmeny v tom, ako rýchlo vesmír rastie, môžu spôsobiť rozdiely v temnej energii.
Udržiavanie neba temné
V roku 2019 dostalo observatórium McDonald Observatory grant od spoločnosti Apache Corp., spoločnosti zaoberajúcej sa prieskumom a ťažbou ropy a zemného plynu, na podporu uvedomenia si hodnoty tmavej oblohy ako prírodného zdroja a ako pomôcky pre astronomický výskum. Tento dar bude financovať vzdelávacie programy, informačné podujatia a novú výstavu v návštevníckom centre observatória. Podľa observatória oznámenia, Apache slúžil ako model pre ďalšie podniky v západnom Texase úpravou a tienením svetiel na svojich vrtných miestach a súvisiacich zariadeniach.
Dodatočné zdroje:
- Sleduj video úvod do McDonald Observatory.
- Sledujte všetky najnovšie správy a fotografie z observatória McDonald Observatory Stránka na Facebooku.
- Prečítajte si viac informácií o observatóriu Program StarDate Radio.
Tento článok bol aktualizovaný 15. novembra 2019, prispievateľom Space.com Steve Fentress.
