Kubah teleskop besar dari Observatory McDonald. Di kiri atas, kubah Teleskop Hobby-Eberly berada di puncak Gunung Fowlkes. Di latar depan, kubah Teleskop Otto Struve berada di sebelah kiri dan Teleskop Harlan J. Smith di sebelah kanan, di atas Gunung Locke.
(Gambar: © McDonald Observatory)
McDonald Observatory adalah situs astronomi berbasis di Texas yang telah memberikan kontribusi signifikan dalam penelitian dan pendidikan selama lebih dari 80 tahun.
Dikelola oleh University of Texas di Austin, Observatory McDonald memiliki beberapa teleskop yang bertengger di ketinggian 6.671 kaki (2070 meter) di atas permukaan laut di Gunung Locke dan Gunung Fowlkes, bagian dari Pegunungan Davis di Texas barat, sekitar 450 mil (724) kilometer) barat dari Austin. McDonald "menikmati langit malam paling gelap dari observatorium profesional mana pun di benua Amerika Serikat," menurut sebuah rilis berita dikeluarkan untuk peringatan ke-80 observatorium.
McDonald adalah rumah bagi Hobby-Eberly Telescope, salah satu teleskop optik terbesar di dunia, dengan cermin selebar 11 meter.
Pusat pengunjung menawarkan wisata siang hari di pekarangan dan teleskop besar, pengamatan matahari siang hari, program senja di amfiteater luar ruangan, dan pesta bintang malam hari dengan pengamatan teleskop.
Observatorium ini juga dikenal dengan program StarDate hariannya, yang beroperasi di lebih dari 300 stasiun radio di seluruh negeri.
Karunia observatorium
Bupati Universitas Texas terkejut ketika mereka membuka surat wasiat William Johnson McDonald, seorang bankir dari Paris, Texas, yang meninggal pada tahun 1926. Dia meninggalkan sebagian besar kekayaannya ke universitas untuk tujuan membangun sebuah observatorium astronomi . Setelah proses pengadilan selesai, sekitar $ 850.000 (setara dengan $ 11 juta hari ini) tersedia, menurut Asosiasi Sejarah Negara Texas.
"McDonald dikatakan berpikir bahwa sebuah observatorium akan meningkatkan prakiraan cuaca dan karenanya membantu para petani untuk merencanakan pekerjaan mereka," kata asosiasi itu.
Tetapi ada dua tantangan besar yang harus diatasi sebelum keinginan McDonald's menjadi kenyataan. Pertama, uang itu cukup untuk membangun sebuah observatorium tetapi tidak cukup untuk menjalankannya, sehingga universitas perlu mendapatkan lebih banyak dana. Kedua, pada saat itu, Universitas Texas tidak memiliki astronom di fakultasnya, sehingga perlu merekrut tim ahli ruang angkasa.
Untungnya, Universitas Chicago memiliki astronom yang sedang mencari teleskop lain untuk digunakan selain teleskop pembiasan universitas mereka di Yerkes Observatory. Jadi, presiden kedua universitas membuat kesepakatan: Universitas Texas akan membangun observatorium baru, dan Universitas Chicago akan menyediakan para ahli untuk mengoperasikannya.
Teleskop di Observatorium McDonald
Teleskop besar pertama McDonald's - yang kemudian dinamai Otto Struve Telescope setelah direktur pertama observatorium - selesai pada tahun 1939 dan masih digunakan sampai sekarang. Cermin utamanya adalah 82 inci (2,08 meter). Salah satu tujuan utama dari Struve Telescope adalah untuk menganalisis warna-warna cahaya yang tepat yang berasal dari bintang-bintang dan benda-benda langit lainnya, untuk menentukan komposisi kimianya, suhu, dan sifat-sifat lainnya. Untuk melakukan ini, teleskop dirancang untuk mengirim cahaya melalui serangkaian cermin ke dalam spektograf - sebuah instrumen yang memisahkan cahaya menjadi warna-warna komponennya - di ruangan lain. Ini membutuhkan teleskop untuk dipasang pada susunan kapak dan penyeimbang yang tampak aneh, dirancang dan dibangun oleh perusahaan Warner & Swasey. "Dengan pemasangan baja berat dan kerangka hitam setengah terbuka, Struve bukan hanya instrumen ilmiah, tetapi merupakan karya seni," Situs web Observatory mengatakan.
Teleskop Struve membantu para astronom mengumpulkan bukti pertama dari atmosfer di bulan Saturnus, Titan. Gerard Kuiper, dibantu oleh Struve sendiri, menemukan petunjuk saat memeriksa bulan terbesar tata surya kita pada tahun 1944. Kuiper menerbitkan studi spektroskopi di Jurnal Astrofisika.
Pada tahun 1956, sebuah teleskop pemantul dengan cermin 36 inci (0,9 m) ditambahkan ke situs McDonald atas permintaan University of Chicago. Bertempat di sebuah kubah yang terbuat dari batu yang digali secara lokal dan sisa logam dari kubah Struve Telescope, instrumen ini dirancang terutama untuk mengukur perubahan kecerahan bintang. Sekarang sudah usang untuk penelitian profesional, tetapi secara teratur digunakan untuk malam menonton publik khusus.
Teleskop Harlan J. Smith, dengan cermin utama 107 inci (2,7 m), dibangun oleh NASA untuk memeriksa planet lain dalam persiapan untuk misi pesawat ruang angkasa. Itu adalah teleskop terbesar ketiga di dunia ketika melihat cahaya pertama pada tahun 1968.
Dari tahun 1969 hingga 1985, teleskop Smith juga digunakan untuk mengarahkan cahaya laser pada cermin pantulan khusus yang ditinggalkan di bulan oleh para astronot Apollo. Mengukur waktu yang diperlukan untuk cahaya yang dipantulkan untuk kembali ke Bumi memungkinkan para astronom mengukur jarak bulan ke akurasi 1,2 inci (3 sentimeter). Pengukuran ini, pada gilirannya, berkontribusi pada pemahaman kita tentang laju rotasi Bumi, komposisi bulan, perubahan jangka panjang dalam orbit bulan, dan perilaku gravitasi itu sendiri, termasuk efek kecil yang diprediksi oleh Teori Relativitas Umum Albert Einstein.
Ketika teleskop Smith sedang dibangun, sebuah lubang melingkar dipotong di tengah cermin kuarsa utamanya untuk memungkinkan cahaya lewat ke instrumen di belakang teleskop. Disk kuarsa potongan dibuat menjadi cermin baru 30 inci (0,8 m) untuk teleskop lain. Instrumen ini, dibangun di dekatnya pada tahun 1970 dan hanya dikenal sebagai teleskop 0,8 meter, memiliki keunggulan bidang pandang yang luar biasa lebar.
Teleskop terbesar McDonald's
Saat ini, raksasa di McDonald adalah Hobby-Eberly Telescope (HET), di Gunung Fowlkes yang berdekatan, hampir satu mil (1,3 km) dari gugusan kubah asli di Gunung Locke. HET adalah proyek bersama dari Universitas Texas di Austin, Pennsylvania State University, dan dua universitas Jerman: Ludwig-Maximilians-Universität München, dan Georg-August-Universität Göttingen.
Didedikasikan pada tahun 1997, HET membuat kontras teknologi yang mencolok dengan instrumen Struve klasik. Cermin utama HET bukanlah sepotong kaca atau kuarsa, tetapi serangkaian 91 segmen heksagonal yang dikontrol secara individual membuat area pemantulan seperti sarang lebah yang lebar 36 kaki (11 m). Menara berbentuk jamur di sebelah kubah utama berisi laser yang ditujukan untuk segmen cermin untuk menguji dan menyesuaikan perataannya.
Fitur luar biasa lain dari HET adalah bahwa teleskop dapat berputar untuk menunjuk ke arah kompas, tetapi tidak dapat miring ke atas atau ke bawah untuk menunjuk ketinggian yang berbeda di langit. Sebagai gantinya, cermin utama didukung pada sudut tetap menunjuk 55 derajat di atas cakrawala. Dukungan pelacakan yang dikontrol secara tepat memindahkan instrumen pengumpul cahaya ke berbagai lokasi di atas cermin utama, yang memiliki efek mengarahkan bagian langit yang sedikit berbeda. Desain unik dan disederhanakan ini memungkinkan HET dibangun untuk sebagian kecil dari biaya teleskop konvensional ukurannya, sementara masih memungkinkan akses ke 70% dari langit yang terlihat dari lokasinya.
HET dirancang terutama untuk spektroskopi, yang merupakan metode kunci dalam bidang penelitian saat ini seperti mengukur gerakan benda-benda luar angkasa, menentukan jarak ke galaksi dan menemukan sejarah alam semesta sejak Big Bang.
Planet layak huni dan energi gelap
Pada 2017, HET adalah rededicated setelah peningkatan $ 40 juta. Sistem pelacakan diganti dengan unit baru yang menggunakan lebih dari cermin utama dan memiliki bidang pandang yang lebih luas. Dan, instrumen penginderaan baru telah dibuat.
Salah satu instrumen baru adalah Habitable Zone Planet Finder (HPF), yang dibangun bersama dengan Institut Nasional Standar dan Teknologi. HPF dioptimalkan untuk mempelajari cahaya inframerah dari bintang kerdil merah di dekatnya, menurut sebuah pengumuman dari observatorium. Bintang-bintang ini memiliki masa hidup yang panjang dan dapat memberikan energi yang stabil untuk planet yang mengorbit di dekat mereka. HPF memungkinkan pengukuran tepat kecepatan radial bintang, diukur dengan perubahan halus dalam warna spektrum bintang saat diseret oleh planet yang mengorbit, yang merupakan informasi penting dalam penemuan dan konfirmasi planet baru.
Memajukan perbatasan lain adalah Eksperimen Energi Gelap Hobi-Eberly Teleskop (HETDEX). Disebut sebagai eksperimen besar pertama yang mencari kekuatan misterius yang mendorong ekspansi alam semesta, HETDEX "akan memberi tahu kami apa yang membentuk hampir tiga perempat dari semua materi dan energi di alam semesta. Ini akan memberi tahu kita jika hukum gravitasi benar, dan mengungkapkan detail baru tentang Big Bang di mana alam semesta dilahirkan, " DIA TDEX situs web proyek kata.
Sepotong kunci teknologi untuk pencarian energi-gelap adalah Spectrographs Unit Replikabel Terlihat-Integral-Lapangan, atau VIRUS, seperangkat 156 spektograf yang dipasang di samping teleskop dan menerima cahaya melalui 35.000 serat optik yang berasal dari teleskop. Dengan paket instrumen identik yang berbagi teleskop ini, HET dapat mengamati beberapa ratus galaksi sekaligus, mengukur bagaimana cahaya mereka dipengaruhi oleh gerakan mereka sendiri dan perluasan alam semesta.
HETDEX akan menghabiskan sekitar tiga tahun mengamati minimal 1 juta galaksi untuk menghasilkan peta besar yang menunjukkan tingkat ekspansi alam semesta selama periode waktu yang berbeda. Setiap perubahan seberapa cepat alam semesta tumbuh dapat menghasilkan perbedaan dalam energi gelap.
Menjaga langit gelap
Pada tahun 2019, Observatorium McDonald menerima hibah dari Apache Corp, sebuah perusahaan eksplorasi dan produksi minyak dan gas, untuk mempromosikan kesadaran akan nilai langit gelap sebagai sumber daya alam dan sebagai bantuan untuk penelitian astronomi. Hadiah tersebut akan mendanai program pendidikan, acara penjangkauan, dan pameran baru di pusat pengunjung observatorium. Menurut observatorium pengumuman, Apache telah menjadi model untuk bisnis lain di Texas barat dengan menyesuaikan dan melindungi lampu di lokasi pengeboran dan fasilitas terkait.
Sumber daya tambahan:
- Menonton ini pengantar video ke Observatorium McDonald.
- Ikuti semua berita dan foto terbaru dari Observatory McDonald di organisasi halaman Facebook.
- Pelajari lebih lanjut tentang Observatorium Program StarDate Radio.
Artikel ini diperbarui pada 15 November 2019, oleh Space.com Kontributor Steve Fentress.
