El Observatorio Mount Wilson (MWO) es un observatorio astronómico en el condado de Los Ángeles, California , Estados Unidos. El MWO está ubicado en Mount Wilson , un pico de 1.740 metros (5.710 pies) en las montañas de San Gabriel cerca de Pasadena , al noreste de Los Ángeles.
Organización | Institución Carnegie para la Ciencia | ||||||||
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Código del observatorio | 672 | ||||||||
Localización | Monte Wilson , California | ||||||||
Coordenadas | 34 ° 13′30 ″ N 118 ° 03′26 ″ O / 34.22503 ° N 118.05719 ° WCoordenadas : 34 ° 13′30 ″ N 118 ° 03′26 ″ O / 34.22503 ° N 118.05719 ° W | ||||||||
Altitud | 1.742 m (5.715 pies) | ||||||||
Sitio web | www | ||||||||
Telescopios | |||||||||
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Ubicación del Observatorio Mount Wilson | |||||||||
Medios relacionados en Wikimedia Commons | |||||||||
El observatorio contiene dos telescopios históricamente importantes: el telescopio Hooker de 100 pulgadas (2,5 m) , que fue el telescopio de apertura más grande del mundo desde su finalización en 1917 hasta 1949, y el telescopio de 60 pulgadas, que fue el telescopio operativo más grande del mundo. mundo cuando se completó en 1908. También contiene el telescopio solar Snow completado en 1905, la torre solar de 60 pies (18 m) terminada en 1908, la torre solar de 150 pies (46 m) terminada en 1912, y la matriz CHARA , construido por la Universidad Estatal de Georgia, que entró en pleno funcionamiento en 2004 y fue el interferómetro óptico más grande del mundo en su finalización.
Debido a la capa de inversión que atrapa el aire caliente y el smog sobre Los Ángeles, Mount Wilson tiene un aire más estable que cualquier otro lugar en América del Norte, lo que lo hace ideal para la astronomía y, en particular, para la interferometría . [1] El aumento de la contaminación lumínica debido al crecimiento del área metropolitana de Los Ángeles ha limitado la capacidad del observatorio para participar en la astronomía del espacio profundo, pero sigue siendo un centro productivo, con CHARA Array continuando importantes investigaciones estelares.
Los esfuerzos iniciales para montar un telescopio en Mount Wilson ocurrieron en la década de 1880 por uno de los fundadores de la Universidad del Sur de California , Edward Falles Spence , pero murió sin terminar el esfuerzo de financiación. [2] El observatorio fue concebido y fundado por George Ellery Hale , quien anteriormente había construido el telescopio de 1 metro en el Observatorio Yerkes , entonces el telescopio más grande del mundo. El Observatorio Solar Mount Wilson fue financiado por primera vez por la Carnegie Institution de Washington en 1904, arrendando el terreno a los propietarios del Hotel Mount Wilson en 1904. Entre las condiciones del contrato estaba que permitía el acceso público. [3]
Telescopios solares
Hay tres telescopios solares en el Observatorio Mount Wilson. Hoy en día, solo uno de estos telescopios, la Torre Solar de 60 pies, todavía se utiliza para la investigación solar.
Telescopio solar de nieve
El Snow Solar Telescope fue el primer telescopio instalado en el incipiente Observatorio Solar Mount Wilson. Fue el primer telescopio solar montado de forma permanente del mundo. Los telescopios solares habían sido previamente portátiles para poder llevarlos a eclipses solares en todo el mundo. El telescopio fue donado al Observatorio Yerkes por Helen Snow de Chicago. George Ellery Hale, entonces director de Yerkes, hizo que trajeran el telescopio al monte Wilson para ponerlo en servicio como un instrumento científico adecuado. Su espejo primario de 24 pulgadas (61 cm) con una distancia focal de 60 pies (18 m), junto con un espectrógrafo, realizó un trabajo innovador en los espectros de las manchas solares, el desplazamiento Doppler del disco solar giratorio y las imágenes solares diarias en varias longitudes de onda. . Pronto siguió la investigación estelar, ya que las estrellas más brillantes podrían registrar sus espectros con exposiciones muy largas en placas de vidrio. [4] En la actualidad, el telescopio solar Snow es utilizado principalmente por estudiantes universitarios que reciben capacitación práctica en física solar y espectroscopía. [5] También se usó públicamente para el tránsito de Mercurio a través de la faz del sol el 9 de mayo de 2016.
Torre solar de 60 pies
La Torre Solar de 60 pies (18 m) pronto construida sobre el trabajo iniciado en el telescopio Snow. Cuando se completó en 1908, el diseño de la torre vertical del telescopio solar de 60 pies de longitud focal permitió una resolución de la imagen y el espectro solar mucho más alta que la que podría lograr el telescopio Snow. La mayor resolución provino de situar la óptica más arriba del suelo, evitando así la distorsión causada por el calentamiento del suelo por el sol. El 25 de junio de 1908, Hale registraría a Zeeman dividiéndose en el espectro de una mancha solar, mostrando por primera vez que existían campos magnéticos en algún lugar además de la Tierra. Un descubrimiento posterior fue el de la polaridad invertida en las manchas solares del nuevo ciclo solar de 1912. El éxito de la Torre de 60 pies llevó a Hale a buscar otro telescopio de torre más alto. En la década de 1960, Robert Leighton descubrió que el sol tenía una oscilación de 5 minutos y nació el campo de la heliosismología. [4] [6] La Torre de 60 pies es operada por el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad del Sur de California .
Torre solar de 150 pies
La torre solar de distancia focal de 150 pies (46 m) se expandió en el diseño de la torre solar con su diseño de torre en torre. (En realidad, la torre mide 54 m (176 pies) de altura). Una torre interior sostiene la óptica de arriba, mientras que una torre exterior, que rodea completamente la torre interior, sostiene la cúpula y los pisos alrededor de la óptica. Este diseño permitió un aislamiento completo de la óptica del efecto del viento que balanceaba la torre. Dos espejos alimentan la luz del sol a una lente de 30 cm (12 pulgadas) que enfoca la luz en la planta baja. Se completó por primera vez en 1910, pero una óptica insatisfactoria causó un retraso de dos años antes de que se instalara una lente doble adecuada. La investigación incluyó la rotación solar, las polaridades de las manchas solares, los dibujos diarios de las manchas solares y muchos estudios de campos magnéticos. El telescopio solar sería el más grande del mundo durante 50 años hasta que se completó el telescopio solar McMath-Pierce en Kitt Peak en Arizona en 1962. En 1985, UCLA se hizo cargo de la operación de la torre solar de los Observatorios Carnegie después de que se decidió dejar de financiar el observatorio. [7]
Telescopio de 60 pulgadas
Para el telescopio de 60 pulgadas, George Ellery Hale recibió el espejo en bruto de 60 pulgadas (1,5 m), fabricado por Saint-Gobain en Francia, en 1896 como regalo de su padre, William Hale. Era un disco de vidrio de 19 cm de espesor y un peso de 860 kg. Sin embargo, no fue hasta 1904 que Hale recibió fondos de la Carnegie Institution para construir un observatorio. La molienda comenzó en 1905 y tomó dos años. El montaje y la estructura del telescopio se construyeron en San Francisco y apenas sobrevivieron al terremoto de 1906 . Transportar las piezas a la cima del monte Wilson fue una tarea enorme. La primera luz fue el 8 de diciembre de 1908. En ese momento, era el telescopio operativo más grande del mundo. [1] El Leviatán de Parsonstown de Lord Rosse , un telescopio de 72 pulgadas (1,8 metros) construido en 1845, estaba fuera de servicio en la década de 1890.
Aunque un poco más pequeño que el Leviatán, el de 60 pulgadas tenía muchas ventajas, incluido un sitio mucho mejor, un espejo de vidrio en lugar de un espéculo de metal y una montura de precisión que podía rastrear con precisión cualquier dirección en el cielo, por lo que el de 60 pulgadas era un importante avance.
El telescopio de 60 pulgadas es un telescopio reflector construido para configuraciones newtonianas , cassegrain y coudé . Actualmente se utiliza en la configuración de Cassegrain doblada. Se convirtió en uno de los telescopios más productivos y exitosos de la historia astronómica. Su diseño y poder de captación de luz permitieron ser pioneros en análisis espectroscópicos , mediciones de paralaje , fotografía de nebulosas y fotografía fotométrica . [8] Aunque fue superado en tamaño por el telescopio § Hooker nueve años después, el telescopio de 60 pulgadas siguió siendo uno de los más grandes en uso durante décadas.
En 1992, el telescopio de 60 pulgadas fue equipado con un sistema de óptica adaptativa temprana , el Experimento de Compensación Atmosférica (ACE). El sistema de 69 canales mejoró el poder de resolución potencial del telescopio de 0,5 a 1,0 segundos de arco a 0,07 segundos de arco. ACE fue desarrollado por DARPA para el sistema de Iniciativa de Defensa Estratégica , y la Fundación Nacional de Ciencias financió la conversión civil.
Hoy en día, el telescopio se utiliza para actividades de divulgación pública. Es el segundo telescopio más grande del mundo dedicado al público en general. Los oculares de 10 cm hechos a medida se ajustan a su enfoque utilizando la configuración de cassegrain doblada para proporcionar vistas de la Luna, los objetos planetarios y del cielo profundo. Los grupos pueden reservar el telescopio para una noche de observación. [9]
Telescopio Hooker de 100 pulgadas
El telescopio Hooker de 100 pulgadas (2,5 m) ubicado en el Observatorio Mount Wilson , California, se completó en 1917 y fue el telescopio más grande del mundo entre 1917 y 1949. Es uno de los telescopios más famosos en astronomía observacional del siglo XX. Fue utilizado por Edwin Hubble para realizar observaciones con las que produjo dos resultados fundamentales que cambiaron la visión científica del Universo. Utilizando observaciones que hizo en 1922-1923, Hubble pudo demostrar que el Universo se extiende más allá de la Vía Láctea y que varias nebulosas estaban a millones de años luz de distancia. Luego mostró que el universo se estaba expandiendo .
Año | Descripción |
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1923 | Edwin Hubble demuestra de manera concluyente que la nebulosa de Andrómeda es externa a la Vía Láctea |
1929 | Hubble y Milton Humason confirmaron que el Universo se está expandiendo, miden su tasa de expansión y miden el tamaño del Universo conocido. |
1930 | Fritz Zwicky encuentra evidencia de materia oscura |
1938 | El Dr. Seth Nickolson encuentra dos satélites de Júpiter , denominados # 10 y # 11 . [10] |
1940 | Las observaciones de Walter Baade conducen a la distinción de poblaciones estelares y al descubrimiento de dos tipos diferentes de estrellas variables cefeidas , que duplican el tamaño del universo conocido previamente calculado por Hubble. |
Construcción
Una vez que el proyecto del telescopio de sesenta pulgadas estuvo en marcha, Hale inmediatamente se dispuso a crear un telescopio más grande. John D. Hooker proporcionó una financiación crucial de $ 45.000 [11] para la compra y pulido del espejo, mientras que Andrew Carnegie [12] proporcionó fondos para completar el telescopio y la cúpula. La fábrica de Saint-Gobain fue nuevamente elegida para moldear un blank en 1906, que completó en 1908. Después de considerables problemas con el blank (y posibles reemplazos), el telescopio Hooker se completó y vio la "primera luz" el 2 de noviembre de 1917. Al igual que con el telescopio de sesenta pulgadas, los cojinetes son asistidos por el uso de flotadores de mercurio para soportar el peso de 100 toneladas del telescopio.
En 1919, el telescopio Hooker fue equipado con un accesorio especial, un interferómetro astronómico óptico de 6 metros desarrollado por Albert A. Michelson , mucho más grande que el que había usado para medir los satélites de Júpiter. Michelson pudo utilizar el equipo para determinar el diámetro preciso de estrellas, como Betelgeuse , la primera vez que se midió el tamaño de una estrella. Henry Norris Russell desarrolló su sistema de clasificación de estrellas basado en observaciones usando el Hooker.
En 1935, el revestimiento plateado utilizado desde 1917 en el espejo Hooker fue reemplazado por un revestimiento de aluminio más moderno y duradero que reflejaba un 50% más de luz que el revestimiento plateado anterior. El nuevo método de recubrimiento para los espejos de los telescopios se probó por primera vez en el espejo más antiguo de 1,5 metros. [13]
Edwin Hubble realizó muchos cálculos críticos a partir del trabajo en el telescopio Hooker. En 1923, Hubble descubrió la primera variable Cefeida en la nebulosa espiral de Andrómeda utilizando el telescopio de 2,5 metros. Este descubrimiento le permitió calcular la distancia a la nebulosa espiral de Andrómeda y demostrar que en realidad era una galaxia fuera de nuestra propia Vía Láctea . Hubble, con la ayuda de Milton L. Humason , observó la magnitud del corrimiento al rojo en muchas galaxias y publicó un artículo en 1929 que mostraba que el universo se estaba expandiendo.
El reinado de Hooker de tres décadas como el telescopio más grande llegó a su fin cuando el consorcio Caltech- Carnegie completó su telescopio Hale de 200 pulgadas (5,1 m) en el Observatorio Palomar , 144 km al sur, en el condado de San Diego, California . El telescopio Hale vio la primera luz en enero de 1949. [14]
En la década de 1980, el foco de la investigación astronómica se había centrado en la observación del espacio profundo, que requería cielos más oscuros que los que se podían encontrar en el área de Los Ángeles, debido al problema cada vez mayor de la contaminación lumínica . En 1989, la Carnegie Institution , que dirigía el observatorio, lo entregó al Instituto Mount Wilson, una organización sin fines de lucro. En ese momento, el telescopio de 2,5 metros se desactivó, pero se reinició en 1992 y en 1995 se equipó con un sistema de óptica adaptativa de luz visible y más tarde, en 1997, alojó el UnISIS, sistema de óptica adaptativa de estrella guía láser. [15] [16]
A medida que el uso del telescopio para el trabajo científico disminuyó nuevamente, se tomó la decisión de convertirlo para su uso para la observación visual. Debido a la alta posición del foco Cassegrain sobre el piso de observación, se desarrolló un sistema de espejos y lentes para permitir la visualización desde una posición en la parte inferior del tubo del telescopio. Con la conversión completada en 2014, el telescopio de 2,5 metros comenzó su nueva vida como el telescopio más grande del mundo dedicado al uso público. La observación programada regularmente comenzó con la temporada de observación de 2015. [17]
El telescopio tiene un poder de resolución de 0,05 segundos de arco .
Interferometria
La interferometría astronómica tiene una rica historia en Mount Wilson. Aquí se han ubicado no menos de siete interferómetros. La razón de esto es que el aire extremadamente estable sobre el monte Wilson es muy adecuado para la interferometría, el uso de múltiples puntos de vista para aumentar la resolución lo suficiente como para permitir la medición directa de detalles como los diámetros de las estrellas.
Interferómetro estelar de 20 pies
El primero de estos interferómetros fue el interferómetro estelar de 20 pies. En 1919, el telescopio Hooker de 100 pulgadas fue equipado con un accesorio especial, un interferómetro astronómico óptico de 20 pies desarrollado por Albert A. Michelson y Francis G. Pease. Se adjuntó al extremo del telescopio de 100 pulgadas y usó el telescopio como una plataforma de guía para mantener la alineación con las estrellas en estudio. En diciembre de 1920, Michelson y Pease pudieron usar el equipo para determinar el diámetro preciso de una estrella, la gigante roja Betelgeuse, la primera vez que se midió el tamaño angular de una estrella. Al año siguiente, Michelson y Pease midieron los diámetros de 6 gigantes rojas más antes de alcanzar el límite de resolución del interferómetro de haz de 20 pies. [18]
Interferómetro estelar de 50 pies
Para ampliar el trabajo del interferómetro de 20 pies, Pease, Michelson y George E. Hale diseñaron un interferómetro de 50 pies que se instaló en el Observatorio Mount Wilson en 1929. Midió con éxito el diámetro de Betelgeuse, pero, aparte de beta Andromedae, No pudo medir ninguna estrella que no hubiera sido medida por el interferómetro de 20 pies. [19]
La interferometría óptica alcanzó el límite de la tecnología disponible y se necesitaron unos treinta años para que la computación más rápida, los detectores electrónicos y los láseres hicieran posible nuevamente los interferómetros más grandes.
Interferómetro espacial infrarrojo
El interferómetro espacial infrarrojo (ISI), dirigido por un brazo de la Universidad de California, Berkeley , es un conjunto de tres telescopios de 1,65 metros que operan en el infrarrojo medio. Los telescopios son completamente móviles y su ubicación actual en el monte Wilson permite ubicaciones a una distancia de hasta 70 metros, lo que proporciona la resolución de un telescopio de ese diámetro. Las señales se convierten en radiofrecuencias a través de circuitos heterodinos y luego se combinan electrónicamente utilizando técnicas copiadas de la radioastronomía . [20] La línea de base más larga, de 70 metros, proporciona una resolución de 0,003 segundos de arco a una longitud de onda de 11 micrómetros. El 9 de julio de 2003, ISI registró las primeras mediciones de síntesis de apertura de fase de cierre en el infrarrojo medio. [21]
Matriz CHARA
El Centro de Astronomía de Alta Resolución Angular (CHARA), construido y operado por la Universidad Estatal de Georgia , es un interferómetro formado por seis telescopios de 1 metro dispuestos a lo largo de tres ejes con una separación máxima de 330 m. Los rayos de luz viajan a través de tuberías de vacío y se retrasan y combinan ópticamente, lo que requiere un edificio de 100 metros de largo con espejos móviles en carros para mantener la luz en fase mientras la tierra gira. CHARA comenzó su uso científico en 2002 y las "operaciones de rutina" a principios de 2004. En el infrarrojo, la imagen integrada puede resolverse hasta 0,0005 segundos de arco. Seis telescopios se utilizan regularmente para observaciones científicas y, a finales de 2005, los resultados de las imágenes se adquieren de forma rutinaria. La matriz capturó la primera imagen de la superficie de una estrella de secuencia principal distinta al Sol publicada a principios de 2007. [22]
Otros telescopios
Eric Becklin utilizó en 1966 un telescopio de 61 cm equipado con un detector de infrarrojos comprado a un contratista militar para determinar el centro de la Vía Láctea por primera vez. [23]
En 1968, Gerry Neugebauer y Robert B. Leighton llevaron a cabo el primer estudio del cielo con infrarrojo cercano de gran superficie (2,2 µm) utilizando un plato reflectante de 157 cm que habían construido a principios de la década de 1960. [24] Conocido como el Telescopio Infrarrojo Caltech , operaba en un modo de escaneo de deriva no guiado usando un fotomultiplicador de sulfuro de plomo (II) (PbS) leído en cartas de papel. [25] El telescopio está ahora en exhibición en el Udvar-Hazy Center , parte del Museo Smithsonian del Aire y el Espacio . [25]
Historia
- Las cartas al Observatorio Mount Wilson son objeto de una exposición permanente en el Museo de Tecnología Jurásica de Los Ángeles, California . Una pequeña sala está dedicada a una colección de cartas y teorías inusuales recibidas por el observatorio alrededor de 1915-1935. Estas cartas también se recopilaron en el libro Nadie puede volver a tener el mismo conocimiento: Cartas al monte. Observatorio Wilson 1915-1935 ( ISBN 0-9647215-0-3 ).
- El monumento histórico se vio amenazado durante los incendios forestales de agosto de 2009 en California . [26]
- El poeta inglés Alfred Noyes estuvo presente para la "primera luz" del telescopio Hooker el 2 de noviembre de 1917. Noyes utilizó esta noche como escenario de la inauguración de Vigilantes del cielo, el primer volumen de su trilogía Los portadores de la antorcha , una epopeya poema sobre la historia de la ciencia. Según su relato de la noche, el primer objeto visto en el telescopio fue Júpiter, y el propio Noyes fue el primero en ver una de las lunas del planeta a través del telescopio. [27]
- En septiembre de 2020, el observatorio fue evacuado debido al incendio Bobcat . [28] [29] Las llamas se acercaron a 500 pies (150 m) del observatorio el 15 de septiembre, [30] [31] pero el observatorio fue declarado seguro el 19 de septiembre. [32]
En la cultura popular
El Observatorio fue un lugar de rodaje en un episodio de temática espacial de Check It Out! con el Dr. Steve Brule .
Ver también
- Lista de los telescopios ópticos reflectores más grandes
- Lista de los telescopios ópticos más grandes históricamente
- Lista de los telescopios ópticos más grandes del siglo XX
- Carretera de peaje Mount Wilson
Referencias
- ^ a b Hansen, Wendy (6 de julio de 2008). "Mount Wilson Observatory una joya astronómica" . Los Angeles Times .
- ^ Harris Newmark, Sesenta años en el sur de California (1916).
- ^ Ventana a otros mundos - SGVTribune.com
- ^ a b "Copia archivada" . Archivado desde el original el 12 de julio de 2015 . Consultado el 11 de agosto de 2015 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Turner, Paula C. "El programa CUREA en Mount Wilson" (PDF) . Kenyon College . Consultado el 21 de septiembre de 2020 .
- ^ Pinkerton, Stephen; Chen, Casey. "Historia de la torre solar de 60 pies" . Universidad del Sur de California . Consultado el 21 de septiembre de 2020 .
- ^ Gilman, Pam (2003). "La torre solar de 150 pies: historia" . Universidad de California, Los Ángeles . Consultado el 21 de septiembre de 2020 .
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 5 de septiembre de 2015 . Consultado el 11 de agosto de 2015 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ "Observación astronómica a través del telescopio Mount Wilson de 60 pulgadas" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 28 de diciembre de 2013.
- ^ Archivos de Chicago Tribune - Consultado el 16 de mayo de 2017
- ^ Serviss, Garrett P. (27 de enero de 1907), "El telescopio más grande del mundo; el instrumento monstruo ordenado por la Carnegie Institution superará con creces a todos los demás observadores de los cielos" (PDF) , New York Times
- ^ Historia del Observatorio del Monte Wilson: construcción del telescopio de 2,5 metros Archivado el 5 de septiembre de 2015 en la Wayback Machine . Artículo escrito por Mike Simmons en 1984 para la Asociación del Observatorio de Mount Wilson (MWOA).
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- ^ Noyes, Alfred (1922). Vigilantes del cielo .
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- ^ Smith, Hayley (17 de septiembre de 2020). "Evacuaciones ordenadas en partes de Antelope Valley mientras el fuego de Bobcat se mueve dentro de 1 milla de Juniper Hills" . Los Angeles Times . Consultado el 18 de septiembre de 2020 .
- ^ Overbye, Dennis (19 de septiembre de 2020). "El Observatorio de Mount Wilson sobrevive a una prueba de fuego" . The New York Times . Consultado el 20 de septiembre de 2020 .
enlaces externos
- Página web oficial
- El telescopio Hooker de 100 pulgadas
- Imagen de cámara web de torre solar de 150 pies
- CHARA
- La matriz ISI
- Reloj de cielo despejado del observatorio Mount Wilson
- Cartas al MWO, 1915-1935
- Revistas Hearst (enero de 1931). "El ojo de cinco toneladas del telescopio está restaurado con plata" . Mecánica popular . Revistas Hearst. pag. 1.
- Imagen del telescopio de sesenta pulgadas en el Observatorio de Mount Wilson, 1920-1939. Archivo Fotográfico de Los Angeles Times (Colección 1429). Colecciones especiales de la biblioteca de UCLA, Biblioteca de investigación Charles E. Young , Universidad de California, Los Ángeles .