Введение

Астрономическая обсерватория в Южной Калифорнии, инструментальный трек группы Wellwater Conspiracy

Обсерватория Паломар – астрономическая исследовательская обсерватория, расположенная в округе Сан-Диего, штат Калифорния, США, в горном хребте Паломар. Она принадлежит и управляется Калифорнийским технологическим институтом (Caltech). Время наблюдений в обсерватории предоставляется Калтеху и его исследовательским партнерам, в числе которых Лаборатория реактивного движения (JPL), Йельский университет и Национальные астрономические обсерватории Китая. Обсерватория использует несколько телескопов, включая телескоп Хейла и телескоп Паломар. К выведенным из эксплуатации инструментам относятся интерферометр Паломар и первые телескопы обсерватории, включая камеру Шмидта 1936 года.

Видение Хейла для больших телескопов и обсерватории Паломар

Астроном Джордж Эллери Хейл, чье видение воплотилось в создании Обсерватории Паломар, четыре раза подряд строил самый большой в мире телескоп. В 1928 году он опубликовал статью, в которой представил проект 200-дюймового рефлектора Паломар, обратившись к американской общественности с призывом узнать, как крупные телескопы могут помочь ответить на вопросы о фундаментальной природе Вселенной. За этой статьей последовало письмо от 16 апреля 1928 года в Международный совет по образованию (впоследствии вошедший в Совет по общему образованию) Фонда Рокфеллера, в котором Хейл просил о финансировании этого проекта. В письме Хейл писал:

"Нет способа продвижения науки более эффективного, чем разработка новых и более мощных инструментов и методов исследования. Более крупный телескоп не только обеспечит необходимый прирост светосилы, глубины проникновения и фотографического разрешения, но и позволит применять идеи и устройства, основанные главным образом на последних фундаментальных достижениях в физике и химии."

Телескоп Хейла

200-дюймовый телескоп назван в честь астронома и конструктора телескопов Джорджа Эллери Хейла. Он был построен Калифорнийским технологическим институтом (Caltech) при финансовой поддержке Фонда Рокфеллера в размере 6 миллионов долларов, с использованием заготовки из стекла Pyrex, изготовленной компанией Corning Glass Works под руководством Джорджа МакКоули. Доктор Джей. А. Андерсон был назначен первым руководителем проекта в начале 1930-х годов. Телескоп (наиболее крупный в мире на тот момент) впервые засветился 26 января 1949 года, нацелившись на объект NGC 2261. Первым астрономом, использовавшим телескоп, был американский астроном Эдвин Пауэлл Хаббл. 200-дюймовый телескоп оставался крупнейшим в мире с 1949 по 1975 год, когда впервые засветился российский телескоп БТА-6. Астрономы, работавшие с телескопом Хейла, обнаружили на космологических расстояниях далекие объекты, известные как квазары (подкласс активных галактических ядер). Они изучали химический состав звездных популяций, что позволило понять процессы звездного нуклеосинтеза и происхождение элементов во Вселенной в наблюдаемых количествах, а также открыли тысячи астероидов. Инженерная модель телескопа в масштабе 1:10, расположенная в Корнингском колледже в Корнинге, штат Нью-Йорк, где находится компания Corning Glass Works (ныне Corning Incorporated), была использована для обнаружения как минимум одной малой планеты – 34419 Corning.

Архитектура и дизайн

Рассел В. Портер разработал архитектуру зданий обсерватории в стиле арт-деко, включая купол 200-дюймового телескопа Хейла. Портер также отвечал за значительную часть технического проектирования телескопа Хейла и камер Шмидта, создав серию инженерных чертежей в разрезе. Портер работал над этими проектами в сотрудничестве со многими инженерами и членами комитета Калтеха. Руководство строительством осуществлял Макс Мейсон, а Теодор фон Карман принимал участие в инженерных расчетах.

Обсерватория Паломар и световое загрязнение

Большая часть окружающего региона Южной Калифорнии перешла на защищенное освещение, чтобы снизить световое загрязнение, которое может негативно повлиять на обсерваторию.

Телескопы и приборы

200-дюймовый (5,1 м) телескоп Хейла был впервые предложен в 1928 году и введен в эксплуатацию в 1949 году. В течение 26 лет он был самым большим телескопом в мире. В здании Оскара Майера расположен 60-дюймовый (1,5 м) рефлекторный телескоп, работающий полностью в автоматическом режиме. Телескоп начал работу в 1970 году и был построен для расширения доступа к небу для астрономов Паломарской обсерватории. Среди значительных достижений 60-дюймовый телескоп использовался для открытия первого коричневого карлика. В настоящее время на 60-дюймовом телескопе размещен прибор интегрального полевого спектрографа SED Machine, используемый для наблюдения и классификации вспыхивающих объектов в рамках проекта ZTF. Разработка 48-дюймового (1,2 м) телескопа Самуэля Очина (камера Шмидта) началась в 1938 году, а телескоп впервые увидел свет в 1948 году. Первоначально он назывался 48-дюймовым Шмидтом, а в 1986 году был посвящен Самуэлю Очину. Среди многочисленных значительных достижений наблюдения с телескопа Очина привели к открытию важных карликовых планет Эриды и Седны. Открытие Эриды инициировало дискуссии в международном астрономическом сообществе, которые привели к переклассификации Плутона как карликовой планеты в 2006 году. В настоящее время телескоп Очина работает полностью в автоматическом режиме и оснащен камерой ZTF с разрешением 570 миллионов пикселей — основным инструментом для обнаружения объектов в проекте ZTF. 40-дюймовый (1,0 м) роботизированный рефлекторный телескоп WINTER (The Wide field Infrared Transient Explorer) с полем зрения 1x1 градус введен в эксплуатацию в 2021 году. Он предназначен для обзора временных явлений в инфракрасном (ИК) небе с ограничением по разрешению, с особым упором на идентификацию вещества, образовавшегося в результате r-процесса, в остатках слияния двойных нейтронных звезд (BNS), обнаруженных LIGO. Прибор работает в полосах Y, J и короткой H (Hs), настроенных на длинноволновую границу чувствительности датчиков InGaAs, охватывая диапазон длин волн от 0,9 до 1,7 микрон.

Выведенные из эксплуатации инструменты

18-дюймовая камера Шмидта стала первым действующим телескопом в Паломаре в 1936 году. В 1930-х годах Фриц Цвикки и Уолтер Бааде выступали за добавление обзорных телескопов в Паломар, и 18-дюймовый телескоп был разработан для демонстрации концепции Шмидта. Цвикки использовал этот 18-дюймовый телескоп для обнаружения более 100 сверхновых в других галактиках. Комета Шумейкера-Леви 9 была открыта с помощью этого инструмента в 1993 году. Впоследствии он был выведен из эксплуатации и сейчас экспонируется в небольшом музее/центре для посетителей. Интерферометр испытательного полигона Паломар (PTI) представлял собой многотелескопическую установку, предназначенную для получения изображений с высоким угловым разрешением, позволяющих измерять видимые размеры и относительное положение звёзд. С помощью PTI измерялись видимые размеры и, в некоторых случаях, формы ярких звёзд, а также видимые орбиты кратных звёздных систем. PTI функционировал с 1995 по 2008 год. Телескоп Паломар для поиска планет (PPST), также известный как Sleuth, был роботизированным телескопом, работавшим с 2003 по 2008 год. Он был предназначен для поиска планет вокруг других звёзд методом транзитов. Он работал совместно с телескопами обсерватории Лоуэлла и на Канарских островах в рамках Трансатлантического обзора экзопланет (TrES).

POSS-II

Второй обзор неба обсерватории Паломар (POSS II, иногда Второй обзор неба Паломар) был выполнен в 1980-х и 1990-х годах с использованием более качественных и быстрых фотопластинок, а также модернизированного телескопа. Телескоп Ошина-Шмидта был оснащён ахроматическим корректором и системой автонаведения. Изображения регистрировались на пластинах в трех диапазонах длин волн: синем (IIIaJ, 480 нм), красном (IIIaF, 650 нм) и ближнем инфракрасном (IVN, 850 нм) соответственно. Среди наблюдателей, работавших над проектом POSS II, были C. Brewer, D. Griffiths, W. McKinley, J. Dave Mendenhall, K. Rykoski, Jeffrey L. Phinney и Jean Mueller (которая обнаружила более 100 сверхновых, сравнивая пластины POSS I и POSS II). В ходе работы над POSS II Мюллер также открыла несколько комет и малых планет, а яркую комету Вильсона 1986 года обнаружил тогдашний аспирант C. Wilson в начале обзора. До завершения обзора всего неба в два микрона (2MASS), POSS II являлся самым масштабным широкоугольным обзором неба. После завершения Sloan Digital Sky Survey превзойдёт POSS I и POSS II по глубине, хотя POSS охватывает почти в 2,5 раза большую площадь неба. POSS II также существует в цифровом виде (то есть, фотографические пластины были отсканированы) в рамках Оцифрованного обзора неба (DSS).

КУЭСТ

Многолетние проекты POSS были продолжены обзором изменчивости команды Паломарского обследования квазаров по экватору (QUEST). Этот обзор предоставил результаты, которые использовались в нескольких проектах, включая проект отслеживания околоземных астероидов. Другая программа, использовавшая результаты QUEST, обнаружила 90377 Седну 14 ноября 2003 года и около 40 объектов пояса Койпера. Другие программы, использующие эту камеру, включают поиск гамма-всплесков Шри Кулкарни (который использует способность автоматизированного телескопа реагировать сразу после обнаружения всплеска и делать серию снимков его затухания), поиск сверхновых Ричарда Эллиса для проверки, ускоряется ли расширение Вселенной, и поиск квазаров С. Джорджа Дьорговски. Камера для обзора Palomar QUEST представляла собой мозаику из 112 приборов с зарядовой связью (ПЗС), охватывающих всё поле зрения телескопа Шмидта (4 градуса на 4 градуса). На момент создания это была самая большая ПЗС-мозаика, использованная в астрономической камере. Этот прибор был использован для создания "Большой картины" – самой большой астрономической фотографии, когда-либо сделанной. "Большая картина" экспонируется в обсерватории Гриффита.

Текущие исследования

Текущие исследовательские программы на 200-дюймовом телескопе Хейла охватывают весь диапазон наблюдаемой Вселенной, включая исследования околоземных астероидов, планет внешней Солнечной системы, объектов пояса Койпера, звездообразования, экзопланет, черных дыр и рентгеновских двойных систем, сверхновых и последующих наблюдений других быстроизменяющихся объектов, а также квазаров и активных галактических ядер. 48-дюймовый телескоп Сэмюэля Ощана Шмидта работает в автоматическом режиме и поддерживает новое обследование неба в рамках транзиентной астрономии – Zwicky Transient Facility (ZTF). Спектрограф интегрального поля зрения.

Посещение и участие общественности

Обсерватория Паломар – действующий научно-исследовательский центр. Однако в течение дня для посещения открыты некоторые участки обсерватории. Посетители могут ежедневно с 9:00 до 15:00 совершать самостоятельные экскурсии по 200-дюймовому телескопу. Обсерватория открыта 7 дней в неделю, круглый год, за исключением 24 и 25 декабря, а также в неблагоприятных погодных условиях. С апреля по октябрь по субботам и воскресеньям проводятся экскурсии по куполу и наблюдательной площадке 200-дюймового телескопа Хейла. Экскурсии по внутренним помещениям обсерватории для широкой публики организуются группой поддержки обсерватории Паломар – Palomar Observatory Docents. На территории обсерватории Паломар также находится музей – Центр для посетителей Гринвей, и регулярно проводятся публичные мероприятия. Для тех, кто не может посетить обсерваторию лично, Паломар предлагает обширную виртуальную экскурсию, обеспечивающую виртуальный доступ ко всем основным исследовательским телескопам, Центру Гринвей и включающую множество встроенных мультимедийных материалов для получения дополнительной информации. Кроме того, обсерватория активно поддерживает обширный веб-сайт и канал на YouTube для привлечения общественности. Обсерватория расположена на шоссе №76 в северной части округа Сан-Диего, штат Калифорния, в двух часах езды от центра Сан-Диего и в трех часах езды от центра Лос-Анджелеса (УКЛА, аэропорт LAX). Гости близлежащего кемпинга Паломар могут добраться до обсерватории пешком, пройдя 3,5 км (2,2 мили) по тропе к обсерватории.

Климат

Паломар имеет жаркий средиземноморский климат с жарким летом (Köppen Csa).

Избранные книги

1983 — Кальвино, Итало. Мистер Паломар. Турин: G. Einaudi. ; OCLC 461880054
1987 — Престон, Ричард. Первый свет. Нью-Йорк: Atlantic Monthly Press. ; OCLC 16004290
1994 — Флоренс, Рональд. Идеальная машина. Нью-Йорк: HarperCollins. ; OCLC 611549937
2010 — Браун, Майкл Э. Как я убил Плутон и почему он заслужил это. Spiegel & Grau. ; OCLC 495271396
2020 — Швейцер, Линда. Космическая одиссея. MIT Press.