좌표: 33°21'23 ″N 116°51'54 ″W / 33.35628°N 116.86489°W / 33.35628; -116.86489

헤일 망원경

Hale Telescope
윌슨 산의 더 작은 헤일 망원경에 대해서는, 60인치 헤일 망원경을 참조하세요.
헤일 망원경
대체명팔로마의
이름은 다음과 같습니다.조지 엘러리 헤일 Edit this on Wikidata
의 일부팔로마 천문대 Edit this on Wikidata
위치미국 캘리포니아주 팔로마 산
좌표33°21'23 ″N 116°51'54 ″W / 33.35628°N 116.86489°W / 33.35628; -116.86489 Edit this at Wikidata
고도1,713 m (5,620 ft) Wikidata에서 편집
초광1949년 1월 26일 오후 10:06 PST
발견된칼리반, 시코락스, 주피터 LI, 알코르 B
망원경 스타일광학망원경
반사망원경 Edit this on Wikidata
지름200 in (5.1 m) Wikidata에서 편집
집하면적31,000 sqin (20m2)
초점거리16.76 m (55 ft 0 in) Wikidata에서 편집
장착적도 산 Edit this on Wikidata Edit this at Wikidata
웹사이트www.astro.caltech.edu/palomar/about/telescopes/hale.html Edit this at Wikidata
Hale Telescope is located in the United States
Hale Telescope
헤일 망원경의 위치
커먼즈의 관련 매체
[위키데이터 편집]

헤일 망원경은 미국 캘리포니아주 샌디에이고 카운티에 있는 팔로마 천문대에 있는 200인치(5.1m), f/3.3 반사 망원경으로, 천문학자 조지 엘러리 헤일의 이름을 따서 붙여졌습니다. 1928년 록펠러 재단의 기금으로 그는 천문대의 계획, 설계, 건설을 조율했지만, 그 프로젝트는 20년이 걸렸기 때문에 그는 그것의 의뢰를 보지 못했습니다. 헤일은 당시로서는 두 번째로 큰 망원경의 두 배의 직경을 가진 획기적인 것이었으며, 망원경 장착 설계와 대형 알루미늄 코팅된 "벌집" 저열 팽창 파이렉스 거울의 설계 및 제작에 있어서 많은 새로운 기술을 개척했습니다.[1] 1949년에 완공되어 지금도 활발하게 사용되고 있습니다.

헤일 망원경은 30년이 넘는 기간 동안 대형 광학 망원경을 제작하는 데 있어 기술적 한계를 나타냈습니다. 1949년 건설된 이래 1976년 소련의 BTA-6가 건설될 때까지 세계에서 가장 큰 망원경이었고, 1993년 하와이의 켁 천문대 켁 1호가 건설될 때까지 두 번째로 큰 망원경이었습니다.

역사

튜브의 바닥
게 성운, 1959

헤일은 1908년 워싱턴 카네기 연구소로부터 60인치(1.5m) 망원경과 1917년 100인치(2.5m) 망원경으로 윌슨 산 천문대에 망원경을 건설하는 것을 감독했습니다. 이 망원경들은 매우 성공적이었고, 1920년대에 걸쳐 우주의 규모에 대한 이해를 빠르게 이끌었고, 헤일과 같은 선지자들에게 더 큰 수집기가 필요하다는 것을 보여주었습니다.[citation needed]

헤일의 이전 100인치 망원경의 수석 광학 설계자는 조지 윌리스 리치(George Willis Ritchey)였는데, 그는 새로운 망원경이 리치-크레티엔 디자인이 되도록 의도했습니다. 일반적인 포물선 기본 기능과 비교했을 때, 이 디자인은 더 넓은 사용 가능한 시야에 더 선명한 이미지를 제공했을 것입니다. 그러나 리치와 헤일은 사이가 틀어졌습니다. 프로젝트가 이미 늦어지고 예산이 초과된 상황에서 헤일은 복잡한 곡률을 가진 새로운 디자인을 채택하기를 거부했고 리치는 프로젝트를 떠났습니다. 팔로마 헤일산 망원경은 포물선 모양의 기본 거울을 가진 세계 최고의 망원경으로 밝혀졌습니다.[2]

1928년 헤일은 캘리포니아 공과대학(Caltech)에서 관리할 "200인치 반사 망원경을 포함한 천문대 건설"을 위해 록펠러 재단으로부터 600만 달러의 보조금을 확보했습니다. 1930년대 초, 헤일은 미국 캘리포니아주 샌디에고 카운티의 팔로마 산에 있는 1,700 m (5,600 ft)의 부지를 최고의 부지로 선정했고, 로스앤젤레스와 같은 도시 중심지에서 증가하는 빛 오염 문제의 영향을 덜 받았습니다. 코닝 글라스 웍스는 200인치(5.1m)의 기본 거울을 만드는 임무를 맡았습니다. 1936년에 천문대 시설과 돔 건설이 시작되었지만, 제2차 세계 대전으로 인한 중단 때문에 망원경이 전용된 1948년이 되어서야 완성되었습니다.[3] 이미지의 약간의 왜곡으로 인해 1949년 내내 망원경을 수정했습니다. 1950년에 연구용으로 사용할 수 있게 되었습니다.[3]

기능하는 망원경의 10분의 1 축척 모델도 코닝에서 만들어졌습니다.[4]

이 200인치(510cm) 망원경은 1949년 1월 26일 오후[5][6] 10시 6분 미국 천문학자 에드윈 파월 허블의 지시로 허블의 변광성운이라고도 알려진 NGC 2261을 겨냥하여 첫 번째 빛을 보았습니다.[7][8]

그 망원경은 칼텍과 그들의 운영 파트너인 코넬 대학, 캘리포니아 대학, 제트 추진 연구소의 천문학자들에 의한 과학 연구를 위해 매일 맑은 밤 계속해서 사용되고 있습니다. 현대식 광학 및 적외선 어레이 이미저, 분광기 및 적응형 광학[9] 시스템을 갖추고 있습니다. 또한 럭키 캠 이미징을 사용하여 적응 광학과 결합하여 특정 유형의 시청을 위해 거울을 이론적 해상도에 가깝게 밀어 넣었습니다.[9]

코닝 연구소의 헤일용 유리 테스트 블랭크 중 하나가 C에 사용되었습니다. 도널드 셰인 망원경의 120인치(300cm) 기본 거울.[10]

거울 수집 면적은 약 31,000제곱인치(20제곱미터)입니다.[11]

구성 요소들

설치구조물

헤일 망원경은 "말굽 마운트"라고 불리는 특수한 유형의 적도 마운트를 사용하는데, 이는 북극 베어링을 개방된 "말굽" 구조로 대체하여 망원경이 북극성과 그 근처의 별들을 포함한 하늘 전체에 완전히 접근할 수 있게 해주는 변형된 요크 마운트입니다. 광학 튜브 어셈블리(OTA)는 1935년 패서디나의 칼텍의 Mark U. Serrurier가 새로 발명한 Serrurier 트러스를 사용하여 모든 광학 장치를 정렬 상태로 유지하도록 유연하게 설계되었습니다.[12]

왼쪽: 적도 마운트에 있는 200인치(508cm) 크기의 헤일 망원경.
우: 단순 트러스와 비교하여 헤일 망원경과 유사한 Serruier 트러스의 작동 원리 명확한 설명을 위해 상단 및 하단 구조 요소만 표시됩니다. 빨간색과 초록색 선은 각각 장력과 압축 상태의 요소를 나타냅니다.

200인치 거울

1945년 12월 Caltech Optical Shop에서 제2차 세계 대전 이후 분쇄 작업이 재개된 5미터(16피트. 8인치) 거울. 거울 뒷면의 벌집 지지 구조가 표면을 통해 보입니다.

원래 헤일 망원경은 제너럴 일렉트릭사에서 제조한 융해석영 원경을 사용할 [13]예정이었으나 1934년 뉴욕주 코닝 글래스 웍스에서 당시 파이렉스(붕소유리)라는 새로운 소재를 사용해 원경을 주조했습니다.[14]

200인치 헤일 망원경 돔 출입구

거울은 (와플 다리미와 모양이 유사한) 36개의 융기된 몰드 블록이 있는 몰드에 주조되었습니다. 이것은 파이렉스가 필요한 양을 40개 이상의 짧은 톤(36 t)에서 20개의 짧은 톤(18 t)으로 줄인 벌집 거울을 만들어 사용하면 더 빨리 식을 수 있고 뒷면에는 무게를 균등하게 분배할 수 있는 여러 개의 "장착 지점"이 있습니다(참고 – 도면은 외부 링크 1934 기사 참조).[15] 중앙 구멍의 모양도 금형의 일부이므로 Cassegrain 구성으로 사용할 때 빛이 완성된 거울을 통과할 수 있었습니다(이 구멍을 위한 Pyrex 플러그도 연마 및 연마 과정에서[16] 사용하도록 제작되었습니다). 200인치 거울을 처음 주조하는 과정에서 유리를 금형에 붓는 과정에서 극심한 열기로 인해 성형 블록 중 여러 개가 이탈하여 상단으로 떠올라 거울이 망가졌습니다. 불량 거울은 어닐링 공정을 테스트하는 데 사용되었습니다. 금형을 재설계한 후 두 번째 거울을 성공적으로 주조했습니다.[citation needed]

몇 달 동안 냉각된 후 완성된 거울 블랭크는 철도를 통해 캘리포니아 패서디나로 운송되었습니다.[17][18] Passadena에서 거울은 레일 플랫 카에서 도로 운송을 위해 특별히 설계된 세미 트레일러로 옮겨졌습니다.[19] 패서디나(현재 칼텍의 싱크로트론 건물)에 있는 광학 가게에서는 표준 망원경 거울 제작 기술을 사용하여 평평한 빈칸을 정확한 오목 포물선 모양으로 바꾸었지만, 그것들은 대규모로 실행되어야 했습니다. 거울을 연마하고 연마할 때 5가지 동작을 사용할 수 있는 특수 240인치(6.1m) 25,000lb(11t) 미러 셀 지그를 제작했습니다.[20] 13년 동안 거의 10,000파운드(4.5t)의 유리를 갈아서 연마하여 거울의 무게를 14.5톤(13.2t)으로 줄였습니다. 거울은 1930년 Caltech의 물리학자이자 천문학자인 John Strong에 의해 발명된 것과 같은 알루미늄 진공 증착 공정을 사용하여 반사 알루미늄 표면으로 코팅되었습니다.[21]

헤일의 200인치(510cm) 거울은 단단한 유리 조각 하나로 만들어진 기본 거울의 기술적 한계에 가까웠습니다.[22][23] 5미터 헤일이나 6미터 BTA-6보다 훨씬 큰 모놀리식 거울을 사용하는 것은 거울의 비용과 그것을 지지하기 위해 필요한 거대한 구조 때문에 엄청나게 비쌉니다. 그 크기를 넘어선 거울은 망원경이 다른 위치로 회전할 [24][25]때 자기 무게 아래로 약간 처져서 표면의 정밀한 모양이 바뀌는데, 이는 50nm(2백만 분의 1인치) 이내로 정확해야 합니다. 9미터 이상의 현대 망원경은 이 문제를 해결하기 위해 다른 거울 디자인을 사용합니다. 단일의 얇은 유연한 거울 또는 더 작은 분할된 거울로 구성된 클러스터는 거울 지지 셀에 내장된 액추에이터를 사용하여 컴퓨터로 제어되는 능동 광학 시스템에 의해 지속적으로 모양이 조정됩니다.[citation needed]

돔

상부 돔의 이동 중량은 약 1,000 US 톤이며, 바퀴에서 회전할 수 있습니다.[26] 돔 도어의 무게는 각각 125톤입니다.[27] 돔은 약 10mm 두께의 용접 강판으로 제작되었습니다.[26]

관측 및 연구

200인치 구경 헤일 망원경 돔

헤일 망원경은 1949년 1월 26일 NGC 2261을 처음으로 관측했습니다.[28]

첫 50년 동안 헤일 망원경은 항성 진화, 우주론, 고에너지 천체물리학에 많은 중요한 기여를 했습니다.[29] 마찬가지로 망원경과 이를 위해 개발된 기술은 별, 성간 물질, AGN 및 퀘이사의 스펙트럼 연구를 발전시켰습니다.[30]

퀘이사는 헤일 망원경으로 촬영한 스펙트럼에 의해 높은 적색편이 소스로 처음 확인되었습니다.[31]

핼리 혜성(1P)이 다가오는 1986년 태양에 접근하는 것은 천문학자 데이비드 C에 의해 처음 발견되었습니다. 쥬빗과 G. 1982년 10월 16일 에드워드 다니엘슨은 CCD 카메라가 장착된 200인치 헤일 망원경을 사용했습니다.[32]

1997년 9월에 천왕성 행성의 두 개의 위성이 발견되었고, 그 당시 천왕성의 총 알려진 위성은 17개가 되었습니다.[33] 하나는 1997년 9월 6일 필립 D. 브렛 J. 글래드먼에 의해 발견된 캘리반(S/1997 U 1)입니다. 니콜슨, 조셉 A. 번즈와 존 제이 카벨라르스는 200인치 헤일 망원경을 사용했습니다.[34] 그 때 발견된 또 다른 우란 위성은 시코락스(Sycorax, 최초 명칭 S/1997 U 2)이며, 또한 200인치 헤일 망원경을 사용하여 발견되었습니다.[35]

코넬 중적외선 소행성 분광법(MIDAS) 조사는 헤일 망원경을 분광기와 함께 사용하여 29개의 소행성의 스펙트럼을 연구했습니다.[36]

2009년, 헤일 망원경은 코로나그래프를 이용하여 북두칠성에 있는 알코르의 동반자인 별 알코르 B를 발견하는데 사용되었습니다.[37]

2010년, 목성의 새로운 위성이 S/2010 J 1이라고 불리는 200인치 헤일과 함께 발견되었고 나중에 목성 LI라고 이름 지어졌습니다.[38]

2017년 10월 헤일 망원경은 최초의 성간 천체인 1I/2017 U1("Oumuamua")의 스펙트럼을 기록할 수 있었으며, 특정 광물은 확인되지 않았지만 방문자가 붉은 [39][40]빛이 도는 표면색을 띠고 있음을 보여주었습니다.

2023년 12월, 헤일 망원경은 나사의 프시케 임무에 대한 심우주 광통신 실험을 위한 수신 안테나 역할을 시작했습니다.[41]

외계행성 직접 촬영

2010년까지 망원경은 예외적인 상황에서만 태양계외 행성을 직접 촬영할 수 있었습니다. 구체적으로, 이 행성이 특히 크고(목성보다 상당히 큰), 모항성에서 멀리 떨어져 있을 때, 그리고 강렬한 적외선을 방출할 정도로 뜨거울 때 이미지를 얻는 것이 더 쉽습니다. 그러나 2010년 NASA 제트 추진 연구소의 한 팀은 소용돌이 코로나그래프가 작은 스코프가 행성을 직접 이미지화 할 수 있다는 것을 보여주었습니다.[42]

헤일 망원경의 1.5m 부분에 있는 소용돌이 코로나그래프를 이용한 항성 HR8799 주변의 외계행성 직접 사진

비교

헤일 망원경(왼쪽 상단, 파란색)과 일부 현대 및 향후 초대형 망원경의 크기 비교

헤일은 1949년 취역 당시 두 번째로 큰 범위의 집광 면적의 4배에 달했습니다. 다른 현대의 망원경으로는 윌슨 산 천문대의 후커 망원경과 맥도날드 천문대의 오토 스트루브 망원경이 있습니다.[citation needed]

1949년에 가장 큰 3개의 망원경이
# 이름 /
전망대 		이미지 조리개 고도 첫번째
빛 		특별한 옹호자
1 헤일 망원경
팔로마 옵스. 		200인치
508cm 		1713m
(5620피트) 		1949 조지 엘러리 헤일
존 디. 록펠러
에드윈 허블
2 후커 망원경[43]
윌슨 옵스 산. 		100인치의
254cm 		1742m
(5715피트) 		1917 조지 엘러리 헤일
앤드류 카네기
3 맥도날드 옵스 82인치[44]
맥도날드 천문대
(즉 오토 스트루브 망원경) 		82인치
210cm 		2070m
(6791피트) 		1939 오토 스트루브

참고 항목

참고문헌

  1. ^ "The 200-inch Hale Telescope". www.astro.caltech.edu.
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  4. ^ Schmadel, Lutz (2003-08-05). Dictionary of Minor Planet Names. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-540-00238-3.
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외부 링크

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