Obserwatorium Manuela Fostera

Obserwatorium Manuela Fostera

Teleskop Millsa wewnątrz kopuły obserwatorium
Alternatywne nazwy	Obserwatorium Manuela Fostera
Lokalizacja	Wzgórze San Cristóbal , prowincja Santiago , region metropolitalny Santiago , Chile
Współrzędne
Wysokość	850 m (2790 stóp)
Przyjęty	1903
Strona internetowa	astro .uc .cl /en /divulgacion-2 /foster-observatory
Teleskopy
Teleskop Millsa Odbłyśnik 0,93 m
Lokalizacja Obserwatorium Manuela Fostera
Powiązane media na Commons

Observatorio Manuel Foster lub Manuel Foster Observatory to obserwatorium astronomiczne zbudowane na Cerro San Cristóbal niedaleko Santiago w Chile w 1903 roku. Miejsce to było pierwotnie znane jako DO Mills Observatory na cześć filantropa Dariusa Ogdena Millsa . Został zbudowany jako odgałęzienie Obserwatorium Licka do obserwacji gwiazd na półkuli południowej i pod kierownictwem amerykańskiego astronoma WW Campbella , został wykorzystany w szeroko zakrojonym projekcie do określenia wierzchołka ruchu Słońca w przestrzeni.

Początkowe finansowanie projektu finansowało operacje przez okres dwóch lat. Ponieważ Campbell został poważnie ranny, wyprawą kierował jego asystent, William H. Wright . Po ustawieniu teleskopu i kopuły obserwacyjnej jakość instrumentu została uznana za zadowalającą i operacje rozpoczęto pod koniec 1903 r. W sumie do października 1905 r. Zebrano łącznie 800 spektrogramów . Heber D. Curtis przejął operacje w marcu 1906 r. i nowe finansowanie z Mills pozwoliło na ulepszenie obserwatorium. Korzystając z danych zebranych z tego obserwatorium, Campbell ukończył badania nad ruchem Słońca w 1926 roku. Dzięki dodatkowym funduszom działalność obserwatorium trwała do 1928 roku, kiedy to zostało ono zakupione przez chilijskiego prawnika Manuela Fostera Recabarrena na potrzeby Universidad Católica de Chile i przekazany pod ich kontrolę.

Obserwatorium znajduje się w Santiago Metropolitan Park i stało się pomnikiem narodowym w 2010 roku. Głównym teleskopem jest reflektor Cassegraina o aperturze 0,93 m (3,1 stopy) i montażu paralaktycznym . Ten instrument jest umieszczony wewnątrz obracającej się kopuły.

Historia

W 1897 roku astronom William Wallace Campbell , wspomagany przez Williama H. ​​Wrighta , rozpoczął program pomiaru prędkości radialnej wszystkich gwiazd na półkuli północnej, które mają pozorną wielkość wizualną 5,51 lub jaśniejszą. Zadanie to ułatwił nowo zainstalowany spektrograf Millsa , który został podłączony do teleskopu 91 cm (36 cali) w Obserwatorium Licka . Instrument ten został specjalnie zaprojektowany do fotografowania widm gwiazd i było możliwe dzięki dotacji bankiera Dariusa O. Millsa . Po raz pierwszy został użyty w maju 1895 roku i okazał się bardzo udany, poprawiając dokładność o rząd wielkości w porównaniu z poprzednimi instrumentami. Projekt obejmował trzy pryzmaty i system porównywania żelaznego łuku . Wystąpiły jednak z wyginaniem i utratą światła, które ograniczały jego możliwości. Do 1903 roku ulepszony projekt umożliwił pomiary gwiazd o słabszych jasnościach.

W 1894 roku Campbell po raz pierwszy dostrzegł potrzebę podobnych pomiarów prędkości radialnych gwiazd na półkuli południowej. Pozwoliłoby to na pełniejsze zbadanie Układu Słonecznego względem sąsiednich gwiazd. Dyrektor obserwatorium Licka, James Edward Keeler , zmarł 12 sierpnia 1900 r., a Campbell został mianowany jego następcą od 1 stycznia 1901 r. Kiedy Campbell zwrócił uwagę DO Mills na potrzebę budowy południowego obserwatorium, bankier zgodził się sfinansować tę wyprawę. W sumie kwota 26 075 USD zostanie przeznaczona na pokrycie kosztów instrumentów, budowy budynków, wynagrodzeń, kosztów podróży i zaopatrzenia na tę dwuletnią wyprawę. Jest to równowartość 849 315 USD w 2021 r. Plan zakładał, że ukończone obserwatorium będzie znacznie mniej kosztowną kopią spektroskopowego możliwości instrumentów użytych do badań północnych. Wynikowy koszt był jedną osiemnastą kosztu głównego teleskopu obserwatorium Licka. Jeśli chodzi o lokalizację obserwatorium, Campbell początkowo rozważał możliwe lokalizacje w Australii. Jednak zapisy klimatyczne i raporty innych astronomów wskazywały, że Chile byłoby lepszym miejscem. W końcu zdecydował się umieścić go w pobliżu chilijskiej stolicy Santiago , tak aby zapasy i pomieszczenia mieszkalne były łatwo dostępne.

Obserwatorium Licka miało w swoim posiadaniu zapasowe lustro ze srebrnego parabolicznego szkła o średnicy 92 cm (36,25 cala) , ale kształt był niedoskonały. Po zdecydowaniu się na teleskop zwierciadlany w stylu Cassegraina , wiosną 1901 roku zwierciadło zostało wysłane do firmy John A. Brashear Company w Allegheny w celu ponownego skonfigurowania . Jednak lustro pękło podczas wycinania centralnego otworu, więc trzeba było zamówić nowe lustro. Montaż został skonstruowany przez Fulton Engine Works w Los Angeles i przybył do obserwatorium w grudniu 1901 roku. Obracająca się stalowa kopuła obserwatorium została zbudowana przez Warner and Swasey Company , a spektroskop i inne elementy optyczne przez Brasheara. Kiedy lustro dotarło w 1902 roku, okazało się, że zostało ponownie ukształtowane do niewłaściwej figury i musiało zostać zwrócone do korekty. W związku z opóźnieniem harmonogramu postanowiono, że instrumenty zostaną wysłane do miejsca docelowego bez testowania ukończonego instrumentu. Gotowe lustra przybyły w lutym 1903 roku, w wyniku czego wyprawa dotarła do Chile w kwietniu na początku południowej pory deszczowej.

Założenie i wczesne operacje

37-calowy reflektor Millsa, 1919 r

WW Campbell zamierzał podróżować z wyprawą, ale został ciężko ranny podczas testowania sprzętu. Zamiast tego ekspedycją kierował współpracownik Campbella, William H. Wright, z Haroldem K. Palmerem jako jego asystentem. Wypłynęli z San Francisco 28 lutego 1903 roku na parowcu Pacific Mail Peru . Po przeniesieniu się na parowiec Columbia w Panamie przybyli do Valparaiso 18 kwietnia. Po miesięcznym opóźnieniu spowodowanym gwałtownym strajkiem w porcie, sprzęt został rozładowany, a następnie przetransportowany koleją 193 kilometry (120 mil) do Santiago . Tam powitali ich członkowie rządu chilijskiego, którzy po wcześniejszym uzgodnieniu zgodzili się pomóc.

Po poszukiwaniach odpowiedniego miejsca na obserwatorium, środkowe wzniesienie Cerro San Cristóbal zostało uznane za najlepsze miejsce do spełnienia ogólnych wymagań Campbella. Ten grzbiet znajduje się na północno-wschodnich przedmieściach Santiago, na wysokości około 262 metrów (860 stóp) nad miastem. To umieściło go ponad kurzem i mgłą obszaru miejskiego i był wolny od częstych mgieł, które występowały w dolinie. Co więcej, zakres temperatur na uchwycie okazał się niższy niż poniżej. Niestety tego roku pogoda była wyjątkowo pochmurna, co ograniczyło testy obserwacyjne. Pod koniec maja strajk zakończył się w Valparaíso, co umożliwiło wysłanie wyposażenia obserwatorium i rozpoczęcie budowy.

Teleskop uległ jedynie niewielkim uszkodzeniom podczas transportu. Jednak kopuła przybyła mocno zardzewiała i konieczne były naprawy. Grunt pod obserwatorium został uszkodzony 27 maja. Kopuła składała się ze stalowej ramy osłoniętej drewnem i pokrytej ciężkim malowanym płótnem, które nie okazało się wodoszczelne. Obserwatorzy zostali zakwaterowani w mieście, co wymagało nocnej wspinaczki do obserwatorium. Pierwsze testy głównego teleskopu rozpoczęto 11 września 1903 r. Pewna aberracja strefowa stwierdzono, że zmniejszyła się później w nocy, gdy instrument ostygł. Jednak ta wada nie okazała się istotna dla tego typu prac spektroskopowych. Stwierdzono, że teleskop zmienia ostrość w miarę stygnięcia. Natura posrebrzanego lustra wykluczała jego użycie w pogodne, wilgotne noce, które często zdarzały się w porze deszczowej. Srebrna powłoka wykazywała szybki spadek współczynnika odbicia w czasie z powodu zmatowienia , co wymagało dłuższej ekspozycji razy, aby zrekompensować. Stwierdzono, że działanie spektrografu jest tego samego rzędu dokładności, co instrument w Obserwatorium Licka. Do 1 czerwca 1904 roku na stacji zebrano 380 udanych spektrogramów.

Rozszerzone finansowanie

Kopuła obserwacyjna, sfotografowana w 2016 roku

wykonano widma jaśniejszych gwiazd na południe od deklinacji –25°, tworząc roboczą listę 145 gwiazd, z których wykonano co najmniej cztery klisze fotograficzne . Łączna liczba spektrogramów wyniosła 800, w tym 676 gwiazd na liście i 92, które uznano za niemierzalne. Astronomowie odkryli 22 gwiazdy o zmiennych prędkościach radialnych. Mills zgodził się kontynuować finansowanie stacji przez dodatkowe pięć lat. Aby poprowadzić ten nowy okres obserwacji, pełniący obowiązki astronoma Heber D. Curtis wypłynął z San Francisco 30 grudnia 1905 roku. W tym samym miesiącu Palmer wrócił do obserwatorium Licka, gdzie rozpoczął pomiary płytek spektrogramu. Curtis objął dowództwo wyprawy 1 marca 1906 roku, po czym Wright wrócił do Stanów Zjednoczonych. Asystent Curtisa, George F. Paddock, przybył 2 sierpnia 1906 roku.

Nowe finansowanie zostało wykorzystane do sfinansowania ulepszeń obserwatorium. Pierwszą zmianą była budowa dodatkowego budynku na warsztat mechaniczny oraz dwa pomieszczenia dla obserwatorów. Dostarczono nowe łożyska dla osi deklinacji , która okazała się trudna do przesunięcia. Zbudowano dwa nowe spektrogramy do badania słabszych gwiazd, zapewniono jednostkę chłodzącą do sztucznego chłodzenia kopuły wieczorem oraz zmontowano aparat do szybkiego srebrzenia lustra. Pierwsze ponowne posrebrzanie lustra miało miejsce w marcu 1906 r. Następnie czasy naświetlania zostały skrócone o 40%. Jednak po miesiącu wydajność sierści wróciła do poprzedniego poziomu. Wilson doszedł do wniosku, że aby uzyskać najlepsze wyniki, należy go ponownie srebrzyć co dwa miesiące. Wymieniono nieszczelne płócienne pokrycie kopuły ocynkowane żelazo na początku 1906 roku.

Zbieranie danych było kontynuowane przez następne trzy lata, przy czym około 200 nocy w roku było bardzo korzystnych do oglądania. Większość prac wykonano za pomocą spektroskopu z dwoma pryzmatami, którego dolna granica wynosiła około 7,0 magnitudo. Do końca 1909 roku wyprodukowano 2700 klisz fotograficznych. Zidentyfikowano 48 kandydatów na spektroskopowe układy podwójne , a także kilka gwiazd o wysokim ruchu własnym . W lutym i marcu 1909 roku teleskop był używany do obserwacji komety Morehouse'a . 5 czerwca Joseph H. Moore przybył do Santiago, aby objąć kierownictwo obserwatorium. Curtis wyjechał do Kalifornii 17 czerwca, a Paddock wyjechał w lipcu, aby zostać następcą Roscoe F.Sanford . Na początku grudnia wykonano spektrogramy, zmierzono i zebrano dane dla łącznie 725 gwiazd, w większości poniżej –20°. W sumie wykonano 3608 płyt spektrograficznych.

Po śmierci DO Millsa w 1910 roku jego syn, Ogden Mills , zgodził się finansować to miejsce do 1913 roku. Przekazano sumę 30 000 dolarów na pokrycie wydatków do 1914 roku. Oprócz normalnych pomiarów, Campbell postanowił wykorzystać dodatkowy czas na wykonanie spektrografii pomiary mgławic na półkuli południowej. Uzupełniłyby one poprzedni pomiar 13 mgławic dokonany przez Jamesa E. Keelera na półkuli północnej. Obserwacje 12 mgławic w Wielkim Obłoku Magellana wskazywały, że formacja ta oddalała się z prędkością od 250 do 300 km/s (160 do 190 mil/s), co sugerowało, że może być spokrewniona z mgławicami spiralnymi . Po czterech latach kierowania Moore wrócił do Kalifornii w 1913 roku, a od 1 sierpnia tego samego roku został zastąpiony przez Ralpha E. Wilsona . Sanford pozostał w tyle jeszcze przez dwa lata, wyjeżdżając w czerwcu 1915 roku.

Pełne finansowanie przez Ogdena Millsa zakończyło się w 1917 roku, a pozostały okres finansowało czternastu przyjaciół obserwatorium, wśród których był Mills. Wilson był wspomagany przez instruktora matematyki Arthura A. Scotta z Instituto Ingles w Santiago, począwszy od 1913 r. Do rezygnacji w czerwcu 1917 r., A następnie przez Charlesa M. Huffera . W czerwcu 1918 roku Wilson zrezygnował ze stanowiska i wrócił do Stanów Zjednoczonych, po czym był zaangażowany w budowę samolotów wojennych w Dayton w stanie Ohio do użytku przez Stany Zjednoczone podczas I wojny światowej . To pozostawiło Huffera samego na stacji, ponieważ Paddock nie otrzymał pozwolenia od władz wojskowych na tę służbę. Huffer prowadził stację do października 1919 roku, kiedy Paddock wrócił na pięć lat. Obserwatorium zostało przemianowane na Chile Station of Lick Observatory w 1919 roku. Ostatnim kierownikiem obserwatorium był Ferdinand J. Neubauer, który objął kontrolę 22 stycznia 1924 roku.

W 1926 roku Campbell był w stanie oszacować prędkość i wierzchołek ruchu Słońca we współrzędnych równikowych na podstawie badania prędkości radialnej:

V0	19,6 ± 0,40 km/s
α0	271,5° ± 1,40°
δ0	+28,6° ± 1,17°

Znajduje się ona w gwiazdozbiorze Herkulesa niedaleko dzisiejszej szacowanej pozycji (α = 271°, δ = 30°) i prędkości 19,7 km/s . Obserwatorium działało pod kontrolą obserwatorium Licka do 1928 r., Wyprodukowano około 10 700 spektrogramów. Opublikowano wówczas wyniki programu obserwacji z obu półkul.

Zakup i późniejsze użytkowanie

Obserwatorium zostało zakupione przez chilijskiego prawnika Manuela Fostera Recabarrena, który następnie podarował je Universidad Católica de Chile w 1928 roku. Był to wówczas największy działający teleskop na półkuli południowej i dziesiąty co do wielkości na świecie. W latach czterdziestych XX wieku był używany przez niemieckiego astronoma Ericha P. Heilmeiera do spektroskopowych badań Beta Cephei i innych gwiazd zmiennych . Ze względu na rozwój metropolii Santiago warunki obserwacyjne stale się pogarszały. Część obserwatorium została uszkodzona w pożarze, a asystent stracił oko w wypadku. Heilmeier narzekał na brak bieżącej wody, astronomów i funduszy. Uczelnia prowadziła ją sporadycznie do 1948 r., kiedy to problemy techniczne i ekonomiczne spowodowały jej zaprzestanie działalności.

Renowacja obserwatorium rozpoczęła się w latach 80. XX wieku, a od 1982 r. Obserwatorium było ponownie wykorzystywane przez Uniwersytet do celów badawczych i dydaktycznych. Szczególną uwagę zwrócono na badanie zmiennych RS CVn , gwiazd Wolfa-Rayeta i gwiazd Beta Cephei. W 1986 roku przeprowadzono obserwacje komety Halleya dla ogółu społeczeństwa, a następnie supernowej SN 1987A w 1984 roku. Jednak jakość obserwacji z czasem uległa pogorszeniu ze względu na rozwój miasta i zanieczyszczenie światłem . . Obserwatorium całkowicie zaprzestało działalności w 1995 r., Aw 2010 r. Zostało uznane za pomnik narodowy. Obecnie miejsce to jest wykorzystywane głównie do celów edukacyjnych i jest otwarte dla zwiedzających z przewodnikiem.

Zobacz też

• Lista obserwatoriów astronomicznych

Dalsza lektura

• Campbell, WW (1911), „DO Mills Expedition to the Southern Hemisphere”, Popular Astronomy , 19 : 84–86, Bibcode : 1911PA.....19...84C .
• Campbell, WW; Moore, JH (1918), „Prędkości spektrograficzne mgławic jasnych linii”, Publications of Lick Observatory , 13 : 75–186, Bibcode : 1918PLicO..13...75C .
• Duerbeck, HW (marzec 2003), Sterken, C. (red.), „Krajowe i międzynarodowe działania astronomiczne w Chile 1849–2002”, Interplay of Periodic, Cyclic and Stochastic Variability in Selected Areas of the HR Diagram , Seria konferencji ASP, San Francisco: Towarzystwo Astronomiczne Pacyfiku, tom. 292, s. 3, Bibcode : 2003ASPC..292....3D .
• Heilmeier, E.; Vogt, N. (1982), "Das 1 m-Teleskop der Manuel-Foster-Sternwarte in Santiago: eine neue Beobachtungsmöglichkeit an der Südhalbkugel", Mitteilungen der Astronomischen Gesellschaft (w języku niemieckim), 55 : 167, Bibcode : 1982MitAG..55R .167H
•    Moore, JH (sierpień 1938), „Fifty years of research at the Lick Observatory”, Publications of the Astronomical Society of the Pacific , 50 (296): 189–203, Bibcode : 1938PASP...50..189M , doi : 10.1086/124926 , JSTOR 40711763 , S2CID 120982180 .

Linki zewnętrzne

• Historyczne zdjęcie Obserwatorium Manuela Fostera , Europejskie Obserwatorium Południowe, 8 lipca 2011 r. , pobrane 2021-05-25 .
• Foster i ALMA: pierwsze międzynarodowe obserwatorium Chile i jego najnowocześniejsze obserwatorium łączą siły w Dzień Dziedzictwa Narodowego , Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, 26 maja 2015 r. , pobrane 2021-05-23 .
• „Observatorio Manuel Foster (1903)” , Lugares de Ciencia (w języku hiszpańskim) , dostęp 2023-01-03 . </ref>