Mount Wilson Observatory där astronomihistoria gjordes

Högt i San Gabriel-bergen, norr om det livliga bassängen i Los Angeles, har teleskopen vid Mount Wilson-observatoriet tittat på himlen i mer än ett sekel. Genom dess värdefulla instrument har astronomer gjort upptäckter som har förändrat mänsklighetens förståelse av universum.

Snabbfakta: Mount Wilson Observatory

• Mount Wilson Observatory har fyra teleskoper, tre soltorn och fyra interferometer-arrayer. Det största teleskopet är 100-tums Hooker-teleskop.
• En av de viktigaste upptäckterna som gjordes vid Mount Wilson under dess tidiga år var av Edwin P. Hubble. Han fann att Andromeda "Nebula" faktiskt är en separat galax.
• CHARA Array på Mount Wilson användes 2013 för att upptäcka starspots på stjärnan Zeta Andromedae, och 2007 gjorde den den första mätningen av en vinkeldiameter på en planet runt en annan stjärna.

Idag förblir Mount Wilson en av de främsta observatorierna i världen, trots anfallen av ljusföroreningar som hotar dess tydliga utsikt över himlen. Det drivs av Mount Wilson Institute, som tog över administrationen av observatoriet efter att Carnegie Institution for Science planerade att stänga det 1984. Platsen har hållits öppen och igång igen sedan mitten av 1990-talet.

Mount Wilson och Observatory ridge flygfoto. Doc Searls, CC BY 2.0 

Historien om Mount Wilson Observatory

Mount Wilson Observatory byggdes på den 1 740 meter höga Mount Wilson (uppkallad efter den tidiga bosättaren Benjamin Wilson). Det grundades av George Ellery Hale, en solastronom som ägnades åt att studera och förstå solfläckar, och var också en av nyckelpersonerna som var involverade i att bygga teleskop i början av 1900-talet. Han förde det 60-tums Hale-reflekterande teleskopet till Mount Wilson, följt av 100-tums Hooker-teleskopet. Han byggde också ett 200-tums teleskop vid det närliggande Palomar Mountain, söder om Los Angeles. Det var Hales arbete som så småningom inspirerade Griffith J. Griffith att ge pengar till Griffith Observatory i Los Angeles.

Observatoriet vid Mount Wilson byggdes ursprungligen med finansiering av Carnegie Institution of Washington. På senare tid har det fått finansiering från universitet. Den begär också stöd från allmänheten i form av donationer för fortsatt drift av anläggningarna. 

Det 100-tums Hooker-teleskopet, en gång världens största. Den används fortfarande idag. Ken Spencer, CC BY-SA 3.0 

Utmaningar och teleskop

Att bygga teleskop i världsklass ovanpå berget innebar ett antal utmaningar för observatoriets grundare. Tillgången till berget begränsades av de grova vägarna och ännu tuffare terräng. Fortfarande började ett konsortium av människor från Harvard, University of South California och Carnegie-institutionerna arbeta med att bygga observatoriet. Två teleskop, ett 40-tums Alvan Clark-instrument och en 13-tums refraktor beställdes för den nya platsen. Harvard-astronomer började använda observatoriet i slutet av 1880-talet. Att locka in turister och ägarna till marken gjorde det svårt, och en tid stängde observationsplatsen. Det planerade 40-tums teleskopet avleddes för användning vid Yerkes Observatory i Illinois. 

Så småningom beslutade Hale och andra att återvända till Mount Wilson för att bygga nya teleskop där. Hale ville göra stjärnspektroskopi som en del av nya framsteg inom astronomi. Efter mycket fram och tillbaka och förhandlingar undertecknade Hale ett kontrakt för att hyra 40 tunnland på toppen av Mount Wilson för att bygga ett observatorium. I synnerhet ville han skapa ett solobservatorium där. Det tog flera år, men så småningom skulle fyra stora teleskop, inklusive världens största sol- och stjärninstrument, byggas på berget. Med hjälp av dessa anläggningar gjorde astronomer som Edwin Hubble betydande upptäckter om stjärnor och galaxer. 

Originalmontering av Wilson Teleskop

Mount Wilson-teleskopen var betemoter för att bygga och transportera uppför berget. Eftersom få fordon kunde köra, var Hale tvungen att förlita sig på hästdragna vagnar för att få fram speglar och utrustning som behövs. Resultatet av allt hårt arbete var byggandet av Snow Solar Telescope, som var det första som installerades på berget. Deltagande i det var det 60 fot stora soltornet och sedan ett 150 fot soltorn. För visning utan sol byggde observatoriet det 60-tums Hale-teleskopet och sedan slutligen det 100-tums Hooker-teleskopet. Hooker höll rekordet i många år som världens största teleskop tills 200-tums byggdes vid Palomar. 

Hale-teleskopet transporteras upp till toppen av Wilson-berget. Allmängods.  

Aktuella instrument

Mount Wilson Observatory fick så småningom flera solteleskop under åren. Den har också lagt till instrument som Infrared Spatial Interferometer. Denna grupp ger astronomer ett annat sätt att studera infraröd strålning från himmelobjekt. Dessutom finns det två stjärninterferometrar, ett 61 cm-teleskop, och Caltech Infrared Telescope används också på berget. 2004 byggde Georgia State University en optisk interferometer som heter CHARA Array (uppkallad efter Center for Angular Resolution Astronomy). Det är ett av de kraftfullaste instrumenten i sitt slag. 

Toppen av soltornet på Mount Wilson. Dave Foc, CC BY-SA 3.0. 

Varje bit av Mount Wilson Observatory-kollektionen är utrustad med modernaste CCD-kameror, detektoruppsättningar och spektrometrar och spektrografer. Alla dessa instrument hjälper astronomer att registrera observationerna, skapa bilder och dissekera ljuset som strömmar från avlägsna objekt i kosmos. För att hjälpa till att korrigera för atmosfäriska förhållanden har 60-tums teleskopet utrustats med adaptiv optik som gör det möjligt att få skarpare bilder.

Anmärkningsvärda observationer vid Mount Wilson

Inte länge efter att de största teleskopen byggdes började astronomer flockas för att använda dem. Särskilt använde astronomen Edwin P. Hubble Hooker för att kika ut på avlägsna föremål som (då) kallades "spiralnebulor." Det var vid Mount Wilson som han gjorde sina berömda observationer av Cepheid-variabla stjärnor i Andromedas "nebulosa" och drog slutsatsen att detta objekt verkligen var en avlägsen och distinkt galax. Denna upptäckt i Andromeda-galaxen skakade grunden till astronomin. Några år senare gjorde Hubble och hans assistent, Milton Humason, ytterligare observationer som bevisade att universum expanderar. Dessa observationer utgjorde grunden för den moderna studien av kosmologi: universums ursprung och utveckling. Dess synpunkter på det expanderande universum har informerat kosmologins ständiga sökning efter en förståelse av sådana händelser som Big Bang. 

Edwin P. Hubble, astronomen som använde Mount Wilson 100-tums teleskop för att observera avlägsna galaxer. Hans arbete ledde till upptäckten av det expanderande universum. Allmängods 

Mount Wilson Observatory har också använts för att leta efter bevis på sådant som mörk materia, av astronomen Fritz Zwicky, och vidare arbeta med olika typer av stellarpopulationer av Walter Baade. Frågan om mörk materia har också studerats av andra astronomer, inklusive den sena Vera Rubin. Några av astronomiens mest framstående namn har använt denna anläggning under åren, inklusive Margaret Harwood, Alan Sandage och många andra. Den används fortfarande kraftigt idag och ger fjärråtkomst till observatörer från hela världen.