گزارش بازدید از رصدخانه‌ی مونت ویلسون

گزارش بازدید از رصدخانه‌ی مونت ویلسون
شهر لس‌آنجلس از ارتفاعات مونت ویلسون.

شکل ۱: شهر لس‌آنجلس از ارتفاعات مونت ویلسون.

اوایل جولای در سفری که به جنوب کالیفرنیا داشتم، به پیشنهاد آیرین به ارتفاعات مونت ویلسون۱ در کوه‌های سن‌گابریل۲ رفتیم تا از رصدخانه‌ی تاریخی بسیار مهم این منطقه دیدن کنیم. رصدخانه‌ی مونت ویلسون در نزدیکی شهر پاسادنا۳ (در شمال شرق لس‌آنجلس) و در ارتفاع تقریبی ۱۷۰۰ متری از سطح دریا واقع شده است (شکل ۱ را ببینید). این رصدخانه، محل کشفیات بسیار مهمی در تاریخ نجوم بوده است.

شکل ۲: اسطرلابی‌ها در ورودی رصدخانه مونت ویلسون

شکل ۲: اسطرلابی‌ها در ورودی رصدخانه مونت ویلسون

مهم‌ترین و شاید هیجان‌انگیزترین اتفاقی که در این رصدخانه افتاده است، مشاهدات هابل در سال ۱۹۲۷ است که منجر به کشف انبساط عالم و رابطه‌ی معروف بین فاصله و سرعت کهکشان‌ها شد. هابل محاسبات خود را از روی مشاهداتش با استفاده از تلسکوپ ۱۰۰ اینچ (۲/۵ متر) مونت ویلسون انجام داد و یکی از اولین نتایجی که به دست آورد این بود که برخی از سحابی‌ها در واقع کهکشان‌هایی هستند که خارج از کهکشان راه شیری واقع شده‌اند. سپس وی با اندازه‌گیری‌های خود و استفاده از داده‌های انتقال به سرخ کهکشان‌های مختلف دو منجم دیگر، «میلتون هامسون۴» و «وستو اسلیفر۵»، موفق به کشف رابطه‌ی مستقیم فواصل کهکشان‌ها و سرعت آن‌ها شد. با وجود این‌که سرعت خاصه‌ی کهکشان‌ها منجر به پراکندگی داده‌های وی شده بود، او توانست خطی را بر داده‌های خود منطبق کند که شیب آن ۵۰۰ «کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک» بود و از آن پس «ثابت هابل» نامیده شد. هرچند این عدد از مقدار فعلی ثابت هابل که با اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر فاصله به دست می‌آید (حدود ۷۰ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک)، بزرگتر است ولی کشف هابل قدم منحصر به فرد و بسیار مهمی در کیهانشناسی و کشف‌های بعدی بود. شکل ۳ تصویری است که از تلسکوپ ۱۰۰ اینچی هابل گرفتیم.

شکل ۳: تلسکوپ ۱۰۰ اینچی هوکر که هابل برا کشف رابطه‌ی معروفش از آن استفاده کرد.

شکل ۳: تلسکوپ ۱۰۰ اینچی هوکر که هابل برا کشف رابطه‌ی معروفش از آن استفاده کرد.

تلسکوپ ۱۰۰ اینچ رصدخانه‌ی مونت ویلسون، تلسکوپ هوکر۶ نام دارد و از سال ساختش (۱۹۱۷) تا سال ۱۹۴۸ بزرگترین تلسکوپ دنیا محسوب می‌شده است (گنبد ۱۰۰ اینچ در تصویر بالای صفحه دیده می‌شود). در این سال تلسکوپ ۲۰۰ اینچ رصدخانه‌ی پالومار۷ ساخته می‌شود که تلسکوپ «هیل۸» نامیده می‌شود. جورج هیل بنیان‌گذار اصلی رصدخانه‌ی مونت ویلسون در اوایل قرن بیستم است. تلسکوپ بزرگ دیگری نیز در مونت ویلسون وجود دارد که به نام هیل است و در سال ۱۹۰۸ زیر نظر او ساخته شده است. این تلسکوپ، ۶۰ اینچ (۱/۵ متر) است و تا قبل از ساخته شدن تلسکوپ ۱۰۰ اینچ، بزرگترین تلسکوپ فعال دنیا بوده است.

شکل ۴: رصدخانه خورشیدی اسنو، نخستین ابزار مجموعه مونت ویلسون

شکل ۴: رصدخانه خورشیدی اسنو، نخستین ابزار مجموعه مونت ویلسون

جورج اِلِری هِیل «رصدخانه‌ی‌ خورشیدی مونت ویلسون» را با تلسکوپ خورشیدی «اسنو۹» در سال ۱۹۰۴ افتتاح کرد (شکل ۴). بعدها با گسترش مجموعه نام «خورشیدی» حذف شده است. اسنو یک رصدخانه‌ی خورشیدی افقی به شکل قدیمی است که اکنون استفاده‌ی آموزشی دارد. چند سال بعد برج خورشیدی ۱۸ متری در مونت ویلسون ساخته می‌شود.  این تلسکوپ‌ها به دلیل شکلشان به برج‌های خورشیدی نیز معروفند و طراحی آنها برای اولین بار در مونت ویلسون انجام شده است (شکل ۵ را ببینید).  هیل در سال ۱۹۰۸ با برج ۱۸ متری خورشیدی برای نخستین بار میدان مغناطیسی لکه‌های خورشیدی را با استفاده از اثر فیزیکی زیمان۱۰ بر خطوط طیفی اندازه می‌گیرد. این اکتشاف بزرگ بود که منجر به ساخت برج خورشیدی بزرگتر ۴۶ متری در سال ۱۹۱۲ شد. از این دو برج خورشیدی هنوز برای پژوهش‌های نجومی استفاده می‌شود. در این صفحه می‌توانید هر روز طرح لکه‌های خورشیدی را که با برج ۴۶ متری کشیده می‌شوند ببینید.

شکل ۵: تصویری از دو تلسکوپ (یا برج) خورشیدی در رصدخانه‌ی مونت ویلسون که یکی در میان تصویر و دیگری در سمت راست مشخصند.

شکل ۵: تصویری از دو تلسکوپ (یا برج) خورشیدی در رصدخانه‌ی مونت ویلسون که یکی در میان تصویر و دیگری در سمت راست مشخصند.

یکی از اتفاقات بسیار مهم دیگر در تاریخ فیزیک که در مونت ویلسون رخ داده است، اندازه‌گیری شعاع ستاره‌ی دیگری غیر از خورشید است. آلبرت مایکلسون معروف (تداخل‌سنج مایکلسون-مورلی۱۱ را به خاطر بیاورید!) به همراه «فرانسیس پیس» با استفاده از یک تداخل‌سنج نجومی که بر روی تسکوپ ۱۰۰ متری هوکر قرار داده بود، موفق به اندازه‌گیری قطر ستاره‌ی غول «آلفا شکارچی۱۲» (درخشان‌ترین ستاره‌ی صورت فلکی جبار) شدند. شکل ۶ تصویری است که از تداخل‌سنج مایکلسون در مونت ویلسون گرفتیم. از آن‌جایی که این رصدخانه  در منطقه‌ای است که شرایط آب و هوایی مناسبی برای رصد دارد (ازجمله هوای ایستا) و با وجود این‌که آلودگی‌ نوری شهر لس‌آنجلس در سال‌های اخیر، امکان رصد اپتیکی اعماق آسمان را بسیار محدود کرده است، امروزه آزمایش‌های تداخل‌سنجی گسترده‌ای در محدوده‌ی مرئی و فروسرخ در آن انجام می‌شود.

از جمله‌ی این تداخل‌سنج‌ها که هم اکنون در مونت ویلسون فعال هستند، تداخل‌سنج چارا۱۳  است. چارا در محدوده‌ی فروسرخ کار می‌کند و در نوع خود بیشترین دقت زاویه‌ای را دارد. این تداخل‌سنج که در سال ۲۰۰۲ افتتاح شد، از شش تلسکوپ یک متری تشکیل شده است که در کوه‌های مونت‌ ویسلون قرار گرفته‌اند و بیشترین فاصله‌ی آنها به ۳۳۰ متر می‌رسد. امواج رسیده به این تلسکوپ‌ها از طریق لوله‌های خلا به ساختمان مرکزی راهنمایی می‌شوند تا در آنجا با هم ترکیب شوند. این تداخل‌سنج برای نخستین بار تصویر سطح یک ستاره رشته اصلی به غیر از خورشید را در سال ۲۰۰۷ گرفته است.

شکل ۶: تداخل‌سنج مایکلسون که برای اندازه‌گیری شعاع ستاره‌ها در رصدخانه‌ی مونت ویلسون استفاده می‌شد.

شکل ۶: تداخل‌سنج مایکلسون که برای اندازه‌گیری شعاع ستاره‌ها در رصدخانه‌ی مونت ویلسون استفاده می‌شد.

 

علاوه بر تلسکوپ‌های مونت ویلسون، از موزه‌ی رصدخانه نیز بازدید کردیم که شامل عکس‌ها و نوشته‌های مربوط به تاریخچه‌ی پژوهش‌های نجومی و فعالیت‌های آموزشی رصدخانه است. مونت ویلسون زیر نظر موسسه کارنگی واشنگتن۱۴ ساخته شده است. در آن سال‌ها ساخت چنین مجموعه‌ای بسیار دشوار بوده است، از آوردن قطعات بزرگ با قاطرها تا تامین آب و برق مجموعه. اما جورج الری هیل فردی بسیار مصمم و همواه به فکر پیشرفت بود. خدمات او تاثیر بسزایی در پیشرفت علم نجوم مدرن داشته است.

شکل ۷: اسطرلابی‌ها در مونت ویلسون.

شکل ۷: اسطرلابی‌ها در مونت ویلسون.

شکل ۷ تصویر من و آیرین در عدسی نصب شده بر ورودی موزه‌ی رصدخانه‌ی مونت ویلسون است.

اطلاعات مربوط به بازدید از این رصدخانه را این‌جا بخوانید. اگر گذارتان به لس‌آنجلس افتاد، سری به رصدخانه‌ی مونت ویلسون بزنید و بخشی از تاریخ بی‌نظیر نجوم قرن اخیر را دنبال کنید و لذت ببرید.

 

 

۱٫ Mount Wilson

۲٫ San Gabriel

۳٫ Pasadena

۴٫ Milton Humason

۵٫ Vesto Slipher

۶٫ Hooker

۷٫ Palomar Observatory

۸٫ Hale

۹٫ Snow

۱۰٫ Zeeman Effect

۱۱٫ Michelson-Morley Interferometer

۱۲٫ Betelgeuse

۱۳٫ Chara

۱۴٫ Carnegie Institution of Washington

دسته‌ها: مقالات آموزشی

درباره نویسنده

آزاده کیوانی

پژوهشگر پَسادکترا در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا است که در زمینه‌ی اخترفیزیک ذره‌ای پژوهش می‌کند. در حال حاضر عضو تیم تحقیقاتی AMON و هم‌چنین عضو رصدخانه‌ی نوترینوی IceCube است. او در سال ۲۰۱۳ دکترای خود را در رشته‌ی اخترفیزیک از دانشگاه ایالتی لوییزیانا گرفته است و در طول تحصیلات تکمیلیش عضو رصدخانه Pierre Auger بوده است. پروژه‌ی دکترای او بررسی تأثیرات میدان مغناطیسی کهکشان راه شیری بر روی انحراف پرتوهای کیهانی پرانرژی در راستای شناخت منشأ و نوع این ذرات بوده است.

دیدگاه‌ها

  1. فرشته
    فرشته ۱۲ آبان, ۱۳۹۳، ۱۳:۱۱

    سلام
    مرسی از مطالب خوبتون

    من یک سوال دارم آیا میشه توو همچین رصدخونه هایی کار کرد ؟

    پاسخ به این دیدگاه
    • آزاده کیوانی
      آزاده کیوانی نویسنده ۲۵ آبان, ۱۳۹۳، ۱۹:۵۸

      سلام،

      خیلی ممنون از شما.
      معمولا در رصدخانه‌ها چند نفری به عنوان تکنسین یا مسئول تلسکوپ و به طور دائم کار می‌کنند و بقیه‌ی منجمان به صورت موقت و هروقت به تلسکوپ‌ها نیاز داشته باشند کار می‌کنند. مونت ویلسون جزو تلسکوپ‌های قدیمی هست و در نتیجه فعالیت‌های نجوم حرفه‌ای کم‌تری در آن انجام می‌شه ولی برای تلسکوپ‌های به روز، سیستم کاری این هست که منجمان باید طرح پروژه (پروپوزال) خودشون رو بفرستند و تقاضای زمان برای استفاده از تلسکوپ بدهند.

      پاسخ به این دیدگاه
  2. amator
    amator ۱۴ آذر, ۱۳۹۳، ۲۰:۱۹

    سلام
    بابت مطالبی که میذارید ممنون . فوق العادن
    چطور م میشه در رصدخانه های اونجا مشغول به کار شد. به عنوان مثال عضوی از تکنسین رصدخانه.
    به شخصه رو سامانه های دو قطبی و جت های اخترفیزیکی مطالعه دارم. میشه در زمینه نجوم که چطور میشه در رصدخانه ها
    جزئه تکنسین شد . حتما باید رشته ی فیزیک با گرایش نجوم باشه؟ یعنی کسی که مهندسی پرواز بخونه رو نمیگیرن.
    میشه توضیح بدید

    پاسخ به این دیدگاه
    • آزاده کیوانی
      آزاده کیوانی نویسنده ۱۴ آذر, ۱۳۹۳، ۲۲:۲۵

      سلام،

      خیلی ممنون از پیغامتون و این‌که اسطرلاب را دنبال می‌کنید.

      معمولا اگر رصدخانه‌ها دنبال تکنسین یا منجم برای به‌کارانداختن تلسکوپ باشند، تبلیغ می‌کنند و در وبسایت خودشان یا وبسایت‌ها و مجلات نجوم و فیزیک دنیا منتشر می‌کنند. شما می‌توانید رزومه‌ی خود را برای آن‌ها بفرستید. شانس پذیرفته شدن بیشتر بستگی به مهارت‌های شما دارد و معمولا مستقل از این‌ است که رشته‌ی تحصیلیتان چه باشد.

      پاسخ به این دیدگاه
  3. amator
    amator ۱۵ آذر, ۱۳۹۳، ۱۰:۱۱

    چه جالب ,امیدوار شدم. ممنون که جواب زود و کامل جواب میدید
    مثلا رزومه چی؟ که چقدر در زمینه نجوم مطالعه و کار کردیم مثلا چقدر با سامانه های اپتیکی کار کردیم؟
    روزمه بیشتر در چه زمینه هایی بکار میاد؟

    پاسخ به این دیدگاه
    • آزاده کیوانی
      آزاده کیوانی نویسنده ۲۰ آذر, ۱۳۹۳، ۱۸:۲۱

      بله، منظور رزومه‌ی شما در زمینه‌ی فعالیت‌های نجومی و کارکردن با تلسکوپ، دانش اپتیکی و الکترونیکی و مهارت‌های کامپیوتری و غیره است.

      پاسخ به این دیدگاه

یک دیدگاه بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
بخش‌های لازم مشخص شده‌اند*