Паломар¶

Паломар — это астрономическая обсерватория, расположенная на горе Паломар в округе Сан-Диего, штат Калифорния, США. Принадлежит Калифорнийскому технологическому институту (Калтех). Обсерватория известна прежде всего своим 5-метровым телескопом Хейла, который на протяжении нескольких десятилетий после постройки оставался крупнейшим в мире по диаметру главного зеркала. Паломар является одним из ключевых центров наблюдательной астрономии XX века, на котором были сделаны фундаментальные открытия, включая обнаружение квазаров, коричневых карликов и объектов пояса Койпера.

¶История

¶Предпосылки и строительство

Идея создания крупного телескопа на западном побережье США возникла в 1920-х годах. Астроном Джордж Эллери Хейл, уже построивший 60-дюймовый и 100-дюймовый телескопы на горе Вильсон, стремился к созданию инструмента с зеркалом диаметром 200 дюймов (5,08 м). В 1928 году он получил грант в размере 6 миллионов долларов от Фонда Рокфеллера. Место для строительства было выбрано после многолетних поисков: гора Паломар высотой 1871 м над уровнем моря, расположенная вдали от крупных городов, обеспечивала стабильную атмосферу и малое количество облачных ночей.

Изготовление 200-дюймового стеклянного диска для зеркала было поручено компании Corning Glass Works. Отливка весом около 20 тонн была завершена в 1934 году, но из-за дефектов в первой отливке потребовалась вторая, успешная, в 1936 году. Шлифовка и полировка зеркала заняли несколько лет и были завершены только в 1947 году. Строительство купола и монтировки телескопа было задержано Второй мировой войной, когда многие сотрудники обсерватории были привлечены к военным проектам.

¶Открытие и первые годы

Телескоп Хейла был официально открыт 3 июня 1948 года. Первые научные наблюдения начались в 1949 году. В течение следующих 30 лет он оставался крупнейшим телескопом в мире, пока в 1976 году не был введён в строй 6-метровый телескоп БТА в СССР. Тем не менее, 200-дюймовый инструмент сохранял лидерство по эффективности благодаря качеству оптики и удачному расположению.

¶Дальнейшее развитие

В 1970-х годах на Паломаре был установлен 1,5-метровый телескоп, а в 1990-х — 1,2-метровый телескоп Шмидта, который использовался для обзоров неба. В 2000-х годах обсерватория модернизировалась: на телескопе Хейла была установлена адаптивная оптика, а также началось использование ПЗС-матриц для цифровых обзоров. В 2010-х годах на Паломаре был построен 48-дюймовый телескоп для автоматизированного обзора Zwicky Transient Facility (ZTF), который стал одним из основных инструментов для поиска транзиентов.

¶Инструменты

¶Телескоп Хейла

Основной инструмент обсерватории — 200-дюймовый (5,08 м) рефлектор, названный в честь Джорджа Хейла. Телескоп имеет экваториальную монтировку и фокусное расстояние 16,8 м. Главное зеркало изготовлено из боросиликатного стекла (пирекс) и весит около 14,5 тонн. Купол телескопа имеет диаметр 41 м и весит около 1000 тонн. Телескоп оснащён набором инструментов для спектроскопии, фотометрии и поляриметрии.

¶Телескоп Шмидта

1,2-метровый телескоп системы Шмидта (48-дюймовый) был построен в 1948 году и использовался для проведения Паломарского обзора неба (POSS) в 1950-х годах. В 2000-х годах он был модернизирован для работы в рамках проекта ZTF. Телескоп имеет широкое поле зрения (около 7 квадратных градусов) и используется для поиска сверхновых, астероидов и других переменных объектов.

¶Вспомогательные телескопы

На территории обсерватории также находятся:

• 1,5-метровый телескоп (60-дюймовый), построенный в 1970 году, используется для спектроскопии и фотометрии.
• 0,6-метровый телескоп (24-дюймовый), используемый для образовательных целей и наблюдений любителей.
• 18-дюймовый телескоп Шмидта, исторический инструмент, использовавшийся для поиска астероидов.

¶Научные достижения

¶Квазары

В 1963 году астроном Мартин Шмидт, работая на 200-дюймовом телескопе, обнаружил, что спектр объекта 3C 273 содержит линии, смещённые в красную область. Это открытие привело к идентификации первого квазара — чрезвычайно яркого активного ядра галактики, находящегося на огромном расстоянии. Открытие квазаров изменило представления о структуре Вселенной и процессах в центрах галактик.

¶Коричневые карлики

В 1995 году на Паломаре была открыта первая коричневая карликовая звезда — Gliese 229 B. Это было сделано с помощью телескопа Хейла и спектрографа. Открытие подтвердило существование объектов, промежуточных между планетами и звёздами, и положило начало систематическим поискам таких тел.

¶Объекты пояса Койпера

В 1992 году астрономы Дэвид Джуитт и Джейн Лу, используя 1,2-метровый телескоп Шмидта, обнаружили первый объект пояса Койпера после Плутона — 1992 QB1. Это открытие привело к пересмотру классификации Солнечной системы и открытию тысяч транснептуновых объектов.

¶Паломарский обзор неба

В 1950-х годах на 1,2-метровом телескопе Шмидта был проведён Паломарский обзор неба (POSS), который охватил всё северное небо. Было получено около 900 фотопластинок, которые стали основой для многих астрономических каталогов. В 1980-х годах был проведён второй обзор (POSS-II), который использовал более чувствительные пластинки.

¶Zwicky Transient Facility

С 2018 года на Паломаре работает автоматизированный обзор ZTF, который каждую ночь сканирует небо в поисках транзиентов — сверхновых, гамма-всплесков, астероидов и других объектов. ZTF использует 1,2-метровый телескоп Шмидта и ПЗС-камеру с полем зрения 47 квадратных градусов. За время работы обзор обнаружил тысячи сверхновых и сотни тысяч астероидов.

¶Значение для астрономии

Паломарская обсерватория сыграла ключевую роль в развитии наблюдательной астрономии. Телескоп Хейла стал прототипом для многих последующих крупных телескопов, а его конструкция (экваториальная монтировка, купол с вращающейся щелью) стала стандартом. Обсерватория внесла вклад в такие области, как космология, физика галактик, планетология и звёздная астрономия. Многие астрономы, работавшие на Паломаре, получили Нобелевские премии, включая Аллана Сэндиджа и Фрица Цвикки.

¶Интересные факты

• Телескоп Хейла был построен с использованием уникальной технологии: зеркало отливалось из пирекса, а затем медленно охлаждалось в течение нескольких месяцев для снятия внутренних напряжений.
• Купол телескопа весит около 1000 тонн, но он может вращаться с помощью электродвигателей мощностью всего 10 лошадиных сил.
• В 1960-х годах на Паломаре работал известный астроном Фриц Цвикки, который ввёл термин «сверхновая» и открыл множество таких объектов.
• Обсерватория расположена на территории индейской резервации, но земля была передана Калтеху в долгосрочную аренду.
• В 2000-х годах на телескопе Хейла была установлена адаптивная оптика, которая позволяет компенсировать искажения, вносимые атмосферой.

¶Источники

• Джордж Эллери Хейл, «The 200-inch Telescope», 1948
• Мартин Шмидт, «3C 273: A Star-Like Object with Large Redshift», 1963
• Дэвид Джуитт, Джейн Лу, «Discovery of the First Kuiper Belt Object», 1992
• Zwicky Transient Facility: Science and Operations, 2019
• Паломарская обсерватория: официальный сайт Калтеха