Mount Wilson Observatory, wo Astronomie-Geschichte gemacht wurde

Hoch in den Bergen von San Gabriel, nördlich des geschäftigen Beckens von Los Angeles, beobachten die Teleskope des Mount Wilson Observatory seit mehr als einem Jahrhundert den Himmel. Durch seine ehrwürdigen Instrumente haben Astronomen Entdeckungen gemacht, die das Verständnis der Menschheit für das Universum verändert haben.

Schnelle Fakten: Mount Wilson Observatory

• Das Mount Wilson Observatory verfügt über vier Teleskope, drei Solartürme und vier Interferometer-Arrays. Das größte Teleskop ist das 100-Zoll-Hooker-Teleskop.
• Eine der wichtigsten Entdeckungen, die in den Anfangsjahren am Mount Wilson gemacht wurden, war Edwin P. Hubble. Er fand heraus, dass der Andromeda-Nebel tatsächlich eine separate Galaxie ist.
• Das CHARA-Array auf dem Mount Wilson wurde 2013 verwendet, um Sternflecken auf dem Stern Zeta Andromedae zu erkennen, und 2007 wurde erstmals der Winkeldurchmesser eines Planeten um einen anderen Stern gemessen.

Trotz der Lichtverschmutzung, die die freie Sicht auf den Himmel bedroht, bleibt Mount Wilson eines der weltweit führenden Observatorien. Es wird vom Mount Wilson Institute betrieben, das die Verwaltung des Observatoriums übernahm, nachdem die Carnegie Institution for Science die Schließung des Observatoriums für 1984 geplant hatte. Seit Mitte der 1990er Jahre ist das Gelände wieder in Betrieb.

Luftbild von Mount Wilson und Observatory Ridge. Doc Searls, CC BY 2.0 

Geschichte des Mount Wilson Observatory

Das Mount Wilson Observatory wurde auf dem 1.740 Meter hohen Mount Wilson (benannt nach dem frühen Siedler Benjamin Wilson) errichtet. Es wurde von George Ellery Hale, einem Solarastronomen, der Sonnenflecken erforscht und versteht, gegründet und war im frühen 20. Jahrhundert eine der Schlüsselpersonen beim Bau von Teleskopen. Er brachte das 60-Zoll-Hale-Spiegelteleskop zum Mount Wilson, gefolgt vom 100-Zoll-Hooker-Teleskop. Er baute auch ein 200-Zoll-Teleskop im nahe gelegenen Palomar Mountain, südlich von Los Angeles. Es war Hales Arbeit, die Griffith J. Griffith schließlich dazu inspirierte, Geld für das Griffith Observatory in Los Angeles zu spenden.

Das Observatorium am Mount Wilson wurde ursprünglich mit Mitteln der Carnegie Institution of Washington errichtet. In jüngerer Zeit hat es Mittel von Universitäten erhalten. Sie bittet auch die Öffentlichkeit um Unterstützung in Form von Spenden für den weiteren Betrieb der Einrichtungen. 

Das 100-Zoll-Hooker-Teleskop, einst das größte der Welt. Es ist noch heute in Gebrauch. Ken Spencer, CC BY-SA 3.0 

Herausforderungen und Teleskope

Der Bau von Weltklasse-Teleskopen auf dem Berg stellte die Gründer der Sternwarte vor eine Reihe von Herausforderungen. Der Zugang zum Berg war durch die unebenen Straßen und das noch rauere Gelände eingeschränkt. Dennoch begann ein Konsortium von Leuten aus Harvard, der University of Southern California, und den Carnegie Institutions mit dem Bau des Observatoriums. Für den neuen Standort wurden zwei Teleskope, ein 40-Zoll-Instrument von Alvan Clark und ein 13-Zoll-Refraktor bestellt. Harvard-Astronomen nutzten das Observatorium seit Ende der 1880er Jahre. Das Eindringen von Touristen und Landbesitzern machte die Sache schwierig, und eine Zeitlang wurde das Observatorium stillgelegt. Das geplante 40-Zoll-Teleskop wurde für den Einsatz am Yerkes Observatory in Illinois umgeleitet. 

Schließlich beschlossen Hale und andere, nach Mount Wilson zurückzukehren, um dort neue Teleskope zu bauen. Hale wollte Sternspektroskopie als Teil neuer Fortschritte in der Astronomie machen. Nach langem Hin und Her und Verhandlungen unterzeichnete Hale einen Vertrag über die Anmietung von 40 Morgen am Gipfel des Mount Wilson, um ein Observatorium zu errichten. Insbesondere wollte er dort ein Solarobservatorium errichten. Es dauerte mehrere Jahre, aber irgendwann wurden vier große Teleskope, darunter die größten Sonnen- und Sterninstrumente der Welt, auf dem Berg gebaut. Mit diesen Einrichtungen machten Astronomen wie Edwin Hubble bedeutende Entdeckungen über Sterne und Galaxien. 

Die originalen Mount Wilson Teleskope

Die Mount Wilson-Teleskope waren Giganten, die den Berg hinauf bauten und transportierten. Da nur wenige Fahrzeuge fahren konnten, musste sich Hale auf Pferdekutschen verlassen, um die benötigten Spiegel und Ausrüstungsgegenstände zu besorgen. Das Ergebnis all der harten Arbeit war der Bau des Snow Solar Telescope, das als erstes auf dem Berg installiert wurde. Daran schloss sich der 60 Fuß hohe Solarturm und dann ein 150 Fuß hoher Solarturm an. Für die Beobachtung außerhalb der Sonne baute das Observatorium das 60-Zoll-Hale-Teleskop und schließlich das 100-Zoll-Hooker-Teleskop. Die Hooker war lange Zeit das größte Teleskop der Welt, bis das 200-Zoll-Teleskop in Palomar gebaut wurde. 

Das Hale-Teleskop wird zum Gipfel des Mount Wilson transportiert. Public Domain.  

Aktuelle Instrumente

Das Mount Wilson Observatory gewann im Laufe der Jahre mehrere Sonnenteleskope. Es wurden auch Instrumente wie das Infrarot-Rauminterferometer hinzugefügt. Dieses Array bietet Astronomen eine weitere Möglichkeit, die Infrarotstrahlung von Himmelsobjekten zu untersuchen. Darüber hinaus gibt es zwei Sterninterferometer, ein 61-cm-Teleskop und das Caltech-Infrarot-Teleskop, die ebenfalls am Berg im Einsatz sind. Im Jahr 2004 baute die Georgia State University ein optisches Interferometer namens CHARA Array (benannt nach dem Zentrum für Winkelauflösungsastronomie). Es ist eines der mächtigsten Instrumente seiner Art. 

Die Spitze des Solarturms am Mount Wilson. Dave Foc, CC BY-SA 3.0. 

Jedes Stück der Mount Wilson Observatory-Sammlung ist mit modernsten CCD-Kameras, Detektor-Arrays sowie Spektrometern und Spektrographen ausgestattet. Alle diese Instrumente helfen Astronomen dabei, die Beobachtungen aufzuzeichnen, Bilder zu erstellen und das Licht zu zerlegen, das von entfernten Objekten im Kosmos ausgestrahlt wird. Darüber hinaus wurde das 60-Zoll-Teleskop mit einer adaptiven Optik ausgestattet, mit der schärfere Bilder erzielt werden.

Bemerkenswerte Beobachtungen am Mount Wilson

Nicht lange nach dem Bau der größten Teleskope scharten sich Astronomen, um sie zu benutzen. Insbesondere der Astronom Edwin P. Hubble benutzte die Hooker, um auf entfernte Objekte zu spähen, die (zu der Zeit) "Spiralnebel" genannt wurden. Am Mount Wilson machte er seine berühmten Beobachtungen von Cepheid-Veränderlichen Sternen im Andromeda-Nebel und kam zu dem Schluss, dass dieses Objekt wirklich eine entfernte und eigenständige Galaxie war. Diese Entdeckung in der Andromeda-Galaxie erschütterte die Grundlagen der Astronomie. Einige Jahre später machten Hubble und sein Assistent Milton Humason weitere Beobachtungen, die bewiesen, dass sich das Universum ausdehnt. Diese Beobachtungen bildeten die Grundlage für das moderne Studium der Kosmologie: den Ursprung und die Entwicklung des Universums. Seine Ansichten über das expandierende Universum haben die ständige Suche der Kosmologie nach einem Verständnis für Ereignisse wie den Urknall geprägt. 

Edwin P. Hubble, der Astronom, der mit dem 100-Zoll-Teleskop von Mount Wilson ferne Galaxien beobachtete. Seine Arbeit führte zur Entdeckung des expandierenden Universums. Public Domain 

Das Mount Wilson Observatory wurde auch verwendet, um Beweise für dunkle Materie von dem Astronomen Fritz Zwicky zu suchen und die verschiedenen Arten von Sternpopulationen von Walter Baade weiter zu untersuchen. Die Frage der dunklen Materie wurde auch von anderen Astronomen untersucht, einschließlich der verstorbenen Vera Rubin. Einige der bekanntesten Namen der Astronomie haben diese Einrichtung im Laufe der Jahre genutzt, darunter Margaret Harwood, Alan Sandage und viele andere. Es wird bis heute stark genutzt und ermöglicht den Fernzugriff auf Beobachter aus der ganzen Welt.