Αυτές οι αστρονομικές γυάλινες πλάκες έγραψαν ιστορία
Ένα καθαρό πρωινό Χριστουγέννων στην κορυφή του όρους Wilson, πριν τα πρώτα πλοκάμια της αυγής χτυπήσουν το Λος Άντζελες που απλώνεται 5.700 πόδια πιο κάτω, ο George Willis Ritchey απαθανάτιζε την πιο εντυπωσιακή θέα του «Μεγάλου Νεφελώματος του Ωρίωνα» που είχε δει ποτέ κανείς. Για σχεδόν τέσσερις ώρες, στεκόταν στη βάση ενός τεράστιου τηλεσκοπίου με χαλύβδινο πλαίσιο, κάνοντας μικρές ρυθμίσεις καθώς το μηχάνημα παρακολουθούσε το νεφέλωμα στον νυχτερινό ουρανό.
Το έτος ήταν 1908 και ο ανακλαστήρας 60 ιντσών, τον οποίο είχε κατασκευάσει και πρόσφατα κατασκευάσει ο Ritchey, ήταν ο μεγαλύτερος και πιο ισχυρός στον κόσμο. Καθώς ο τεράστιος καμπύλος καθρέφτης του συγκέντρωνε το νεφελώδες φως, τα εισερχόμενα φωτόνια εξέθεσαν αργά το γαλάκτωμα σε μια φωτογραφική γυάλινη πλάκα, περίπου στο μέγεθος ενός iPad. Αργότερα, ένας βοηθός θα έφτιαχνε το αρνητικό και θα του έγραφε "Ri-0"—την εναρκτήρια επιστημονική εικόνα από το υπερσύγχρονο πεδίο εφαρμογής του Ritchey.
Σήμερα, το Ri-0 είναι μία από τις περισσότερες από 200.000 αστρονομικές πλάκες που έχουν αρχειοθετηθεί στα κεντρικά γραφεία του Παρατηρητηρίου Carnegie, στην Πασαντένα της Καλιφόρνια. Κατασκευασμένες από το 1892 έως τις αρχές της δεκαετίας του 1990 χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια στο Mount Wilson, στο Palomar (κοντά στο Σαν Ντιέγκο), στο Las Campanas (στη Χιλή) και στο Kenwood (στο Σικάγο), οι πλάκες κυμαίνονται σε μεγέθη από τετράγωνα τετράγωνα σε κομμάτια τόσο μεγάλα όσο οθόνη επιτραπέζιου υπολογιστή.
Αυτή η συλλογή, η δεύτερη μεγαλύτερη στις Ηνωμένες Πολιτείες, περιλαμβάνει μερικές από τις πιο σημαντικές παρατηρήσεις στην αστρονομία τον περασμένο αιώνα. Αυτές οι εικόνες, για παράδειγμα, είναι που πυροδότησαν την συνειδητοποίηση του διαστελλόμενου σύμπαντος από τον Edwin Hubble, που οδήγησαν τον George Ellery Hale να ανακαλύψει το μαγνητικό πεδίο του ήλιου και που παρείχαν την εμπειρική βάση για τις θεωρίες για το πώς σχηματίζονται τα αστέρια και οι γαλαξίες.
Εδώ είναι ένα δείγμα από τις πιο διάσημες και πιο εντυπωσιακές λήψεις.
Το μαγνητικό πεδίο του ήλιου
Στις αρχές του 1908, ο ηλιακός αστρονόμος και μηχανικός τηλεσκοπίου George Ellery Hale άρχισε να ασχολείται με εξειδικευμένες φωτογραφικές πλάκες που ήταν ευαίσθητες στα κόκκινα (μεγάλα) μήκη κύματος φωτός. Ενδιαφερόταν ιδιαίτερα για την παρατήρηση του ήλιου στο κόκκινο μήκος κύματος γνωστό ως H-alpha, μια σημαντική υπογραφή της ατμόσφαιρας ενός άστρου. Του πήρε ένα μήνα για να τελειοποιήσει την τεχνική. Η πλάκα παραπάνω ήταν η πρώτη του καθαρή εικόνα, η οποία αποκάλυψε περίεργους στροβιλισμούς γύρω από τις ηλιακές κηλίδες, τις οποίες ο Χέιλ ονόμασε κροκύδια. Αν και (λανθασμένα) υπέθεσε ότι οι κροκίδες ήταν ανεμοστρόβιλοι αερίων γεμάτοι στροβιλιζόμενα ηλεκτρόνια, η ανακάλυψη τον οδήγησε (σωστά) στο συμπέρασμα ότι ο ήλιος δημιούργησε ένα μαγνητικό πεδίο.
Ο Χέιλ κυνηγούσε άμεσες ενδείξεις του μαγνητικού πεδίου του ήλιου χρησιμοποιώντας έναν φασματογράφο, ο οποίος διαχωρίζει το φως σε ένα φάσμα συχνοτήτων, όπως αντιπροσωπεύεται από μια σειρά κάθετων γραμμών. Για να απλώσει αυτές τις γραμμές έτσι ώστε να μπορεί να τις δει λεπτομερώς, ο Hale τοποθέτησε έναν τεράστιο φασματογράφο 30 ποδιών σε ένα τσιμεντένιο πηγάδι κάτω από το ολοκαίνουργιο ηλιακό τηλεσκόπιο 60 ποδιών στο όρος Wilson. Κατέλαβε τα προβαλλόμενα φάσματα σε μια γυάλινη πλάκα μήκους 17 ιντσών, όπως αυτή που απεικονίζεται παραπάνω από έναν άγνωστο φωτογράφο, πιθανώς τον Hale. Όταν συνέκρινε τις φασματικές γραμμές από την επιφάνεια του ήλιου με γραμμές από τις ηλιακές κηλίδες του, είδε ότι οι ηλιακές κηλίδες χωρίζουν μερικές από τις γραμμές σε πολλαπλάσια ενώ παράλληλα πολώνουν το φως. (Στην παραπάνω πλάκα, οι διαχωρισμένες φασματικές γραμμές φέρουν τις ετικέτες K και H.) Αυτή η διάσπαση, γνωστή ως φαινόμενο Zeeman, παρείχε την πρώτη επιβεβαίωση ενός μαγνητικού πεδίου πέρα από τη Γη.
Το διάσημο "VAR!" του Hubble! αποκάλυψη
Μια νύχτα το φθινόπωρο του 1923, ο Έντουιν Χαμπλ έκανε μια έκθεση 45 λεπτών σε αυτό που τότε ονομαζόταν νεφέλωμα της Ανδρομέδας. Εκείνη την εποχή, οι αστρονόμοι συζητούσαν εάν οι σπειροειδείς μουτζούρες ή «νεφέλωμα» που έβλεπαν στα τηλεσκόπια τους ήταν μικρά αστρικά σμήνη μέσα στον δικό μας γαλαξία, τον Γαλαξία μας, ή πολύ μεγαλύτερα, μακρινά «σύμπανα νησιών». Το Hubble ήλπιζε να διευθετήσει τη συζήτηση μια για πάντα.
Όταν ανέπτυξε την πλάκα, σκέφτηκε ότι είδε μια «νόβα», ή αστρική έκρηξη, στις παρυφές ενός από τους σπειροειδείς βραχίονες της Ανδρομέδας. Ονόμασε τη μικροσκοπική μαύρη κουκκίδα «Ν». Αλλά όταν συνέκρινε το πιάτο με άλλες φωτογραφίες που τραβήχτηκαν σε διαφορετικές ημερομηνίες, συνειδητοποίησε ότι το αστέρι ήταν στην πραγματικότητα μια μεταβλητή των Κηφείδων, ένα είδος αστεριού που λαμπρύνει και εξασθενεί σύμφωνα με ένα κανονικό πρόγραμμα. Μετρώντας την περίοδο και τη φωτεινότητά του σε σχέση με άλλες γνωστές μεταβλητές, το Hubble μπορούσε στη συνέχεια να υπολογίσει την απόστασή του, αποκαλύπτοντας έτσι ότι η Ανδρομέδα ήταν ένα τεράστιο αστρικό σύστημα πολύ έξω από τον Γαλαξία. Μέσα στον ενθουσιασμό του, ο Χαμπλ διέγραψε το «Ν» και έγραψε «VAR!». στη θέση του.
Το Hubble αφιέρωσε δεκάδες πλάκες στην παρατήρηση της Ανδρομέδας σε αναζήτηση περισσότερων μεταβλητών Κηφειδών που θα επιβεβαίωναν την αρχική του ανακάλυψη. Όπως πολλοί αστρονόμοι της εποχής του, στόλισε αυτές τις πλάκες με πολύχρωμες σημειώσεις—κύκλους και βέλη που προσδιορίζουν υποψήφιες μεταβλητές Κηφειδών, αστέρια αναφοράς και άλλα αξιοσημείωτα αντικείμενα. Αριθμούσε κάθε επιβεβαιωμένη μεταβλητή του Κηφεΐδα με σειρά, ακολουθούμενη συχνά από θαυμαστικά, σαν να μην μπορούσε να συγκρατήσει τον ενθουσιασμό του. Σε αυτήν την ψηφιακή εκτύπωση ενός πιάτου που έγινε στις αρχές του 1924, μπορείτε να διακρίνετε τη σημείωση "V4!!!" στην κάτω αριστερή γωνία.
"Θεέ μου, είναι γεμάτο αστέρια!"
Παρόλο που το Hubble είχε αποδείξει ότι η Ανδρομέδα ήταν ένας τεράστιος γαλαξίας, πιθανότατα γεμάτος εκατοντάδες δισεκατομμύρια αστέρια, χρειάστηκαν δύο δεκαετίες για να εντοπίσουν οι αστρονόμοι τελικά τα αστέρια στην πυκνή, κεντρική του περιοχή. Η πρώτη εικόνα [παραπάνω], που τραβήχτηκε σε μια πλάκα 5 επί 7 ιντσών, προέκυψε κάτω από ασυνήθιστες συνθήκες.
Το 1943, στο απόγειο του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, ο αστρονόμος Walter Baade εργαζόταν στο όρος Wilson. Όντας Γερμανός υπήκοος, ο Baade αποκλείστηκε από πολεμικά καθήκοντα, και έτσι περνούσε τις νύχτες του κοιτάζοντας τον ουρανό πάνω από το Λος Άντζελες, ο οποίος ήταν απολαυστικά σκοτεινός λόγω της σύγκρουσης του πολέμου. Ένα βράδυ, στόχευσε το τηλεσκόπιο 100 ιντσών του αστεροσκοπείου στην Ανδρομέδα, συλλαμβάνοντας για πρώτη φορά μεμονωμένα αστέρια στον πυρήνα του. Αυτή η λήψη έθεσε τις βάσεις για την ταξινόμηση των αστεριών από τον Baade σε δύο τύπους:νεαρά, καυτά αστέρια που καταλαμβάνουν τους σπειροειδείς βραχίονες ενός γαλαξία και τους μεγαλύτερους, πιο ψυχρούς συγγενείς τους στην καρδιά του γαλαξία.
Σχεδόν έναν αιώνα αργότερα, η εικόνα εξακολουθεί να εκπλήσσει. Όταν η αστρονόμος της NASA Τζέιν Ρίγκμπι επισκέφτηκε το αρχείο του Κάρνεγκι πέρυσι, εξέτασε το πιάτο κάτω από έναν φακό. «Θεέ μου, είναι γεμάτο αστέρια!» αναφώνησε.
Ένας σουπερνόβα σε έναν παράξενο γαλαξία
Ο αείμνηστος αστρονόμος Halton "Chip" Arp είναι περισσότερο γνωστός για τον Atlas of Peculiar Galaxies του 1966 , για την οποία φωτογράφισε εκατοντάδες γαλαξίες με περίεργα σχήματα και συμπεριφορές. Μεταξύ αυτών ήταν το Κουιντέτο του Στέφαν, πέντε στενά αλληλεπιδρώντες γαλαξίες που υφίστανται βίαιες συγκρούσεις σε απόσταση έως και 300 εκατομμύρια έτη φωτός. Σε μια αξιοσημείωτη λήψη, που τραβήχτηκε πέντε χρόνια μετά τον Άτλαντα Στη δημοσίευση του στο Παρατηρητήριο Palomar, στο Σαν Ντιέγκο, αναγνώρισε έναν σουπερνόβα [με την ένδειξη «SN» στη δεξιά εικόνα], ο οποίος είχε εκραγεί έναν μήνα πριν. (Τα άλλα βέλη σε αυτήν την πλάκα δείχνουν σε αστέρια αναφοράς, τα οποία ο Arp χρησιμοποίησε για να υπολογίσει τις συντεταγμένες του σουπερνόβα στο διάστημα.) Σε μια προηγούμενη λήψη [αριστερά], που τραβήχτηκε το 1964, αυτή η λαμπρή έκρηξη είναι εμφανώς απούσα.
Μια σαρωτική γαλαξιακή έρευνα
Στα τέλη της δεκαετίας του 1970 και στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ο Allan Sandage, κάποτε βοηθός του Hubble, και οι συνεργάτες του διεξήγαγαν την πρώτη εξαντλητική έρευνα για το Σμήνος της Παρθένου, μια δέσμη γαλαξιών που περιλαμβάνει την καρδιά του υπερσμήνου που περιέχει τον δικό μας Γαλαξία. Για να γίνει αυτό, οι αστρονόμοι κατασκεύασαν 67 τεράστιες φωτογραφικές πλάκες 20 ιντσών, οι οποίες μαζί παρήγαγαν έναν κατάλογο 2.096 γαλαξιών. Η παραπάνω εικόνα δείχνει μόνο ένα μικρό κλάσμα μιας πλάκας, που έφτιαξε ο Sandage στο Παρατηρητήριο Las Campanas, στη Χιλή, το 1980. Εντόπισε και μέτρησε προσεκτικά κάθε γαλαξία έναν προς έναν, σημειώνοντας τον αριθμό καταλόγου και το μέγεθός τους απευθείας στην πλάκα στο κόκκινο και πράσινο μελάνι.
Η Cynthia Hunt είναι η Στρατηγική Συντονίστρια των Social Media για τα Παρατηρητήρια Carnegie. Από τότε που έλαβε το διδακτορικό της. από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, έχει εργαστεί σε διάφορα έργα, συμπεριλαμβανομένων ανιχνευτών κοσμολογίας και πρόωσης πυραύλων.
