De Yerkes Sterrenwacht – thuisbasis van de grootste refractor ter wereld

Luchtfoto van de Yerkes sterrenwacht
Luchtfoto van de Yerkes sterrenwacht met links de koepel van de grote refractor. Door JtakemannEigen werk, Publiek domein, Koppeling

De Yerkes sterrenwacht werd gebouwd aan het einde van de jaren 1890. De sterrenwacht staat in Wisconsin en herbergt de grootste refractor (lenzentelescoop) ter wereld. De lens heeft een doorsnede van 1,02 meter (40 inch). De sterrenwacht maakt deel uit van de universiteit van Chicago en begint zich op een terrein in de buurt van Lake Geneva in Wisconsin. De sterrenwacht werd in 1987 geopend en werd in 2018 nagenoeg geheel gesloten. De Yerkes refractor was voor zijn tijd enorm groot: de buis is 18 meter lang. Inclusief lenzen en alle andere onderdelen weegt het bewegende deel van de Yerkes telescoop maar liefst 20.000 kilogram.

De bouw van de sterrenwacht

In 1892 kreeg George Ellery Hale, destijds professor aan de universiteit van Chicago, er lucht van dat de belangrijkste telescopenbouwer van de Verenigde Staten, Alvan Clark, een stel foutloze lenzen had met een doorsnede van maar liefst 1,07 meter. Prima geschikt als hart voor de grootste refractor ter wereld. Maar dit zou wel een lieve duit gaan kosten. Met behulp van William Rainey Harper, de directeur van de universiteit van Chicago, benaderde Hale de rijke zakenman Charles T. Yerkes over de financiering van een nieuwe, prestigieuze sterrenwacht. Yerkes had jaren eerder het elektrische treinensysteem in Chicago gefinancierd.

Hale en Harper legden Yerkes uit dat de nieuwe sterrenwacht een telescoop zou herbergen die de 91 cm refractor van de Lick sterrenwacht zou verslaan. Yerkes vond dit wel een spannend idee en hij was gecharmeerd van het feit dat de sterrenwacht zijn naam zou gaan dragen.

:Het maakt me niet uit wat het kost, stuur me maar de rekening”, schijnt Yerkes destijds tegen een journalist gezegd te hebben maar toen een week later de rekening kwam ontstak Yerkes in woede: die rekening bedroeg maar liefst 285.375 dollar (ongeveer 8 miljoen dollar in 2019). Dat bedrag was nodig voor de meest elementaire voorzieningen. Desalniettemin betaalde Yerkes de rekening.

Om voor de sterrenwacht een geschikte locatie vrij van elektrisch licht en luchtverontreiniging binnen ongeveer 150 kilometer verwijderd van Chicago te vinden nam Hale een groep deskundige astronomen in de arm. Hale wilde op die manier een sterke band houden met de belangrijkste campus van de universiteit. Met behulp van een vastgoedhandelaar uit Chicago kreeg Hale eens tuk land aan de oevers van Lake Geneva dat voldeed aan de eisen.

Voor het bouwen van de telescoop werd hetzelfde team ingeschakeld dat de Lick telescoop had gebouwd: Alvan Clark & Sons voor de lenzen en Warner & Swasey Co voor de buis en de montering.

Het ontwerp van de sterrenwacht

De koepel waarin de grote telescoop staat heeft een doorsnede van 27 meter. De houten vloer die de montering omringd heeft een doorsnede van 23 meter en kan met behulp van een elektrische lift worden bewogen. Dit zorgt er voor dat astronomen op een comfortabele manier bij het oculair kunnen komen.

De sterrenwacht werd in oktober 1897 met een twee dagen durende ceremonie geopend. Tot in de jaren ’60 was de sterrenwacht de thuisbasis van de faculteit astronomie en astrofysica van de universiteit van Chicago.

De Yerkes sterrenwacht was meer dan een telescoop in een koepel; er werd veel astrofysisch onderzoek verricht. In de jaren ’20 werden er drie telescopen toegevoegd die aanvullend aan de grote refractor opereerden. Maar ze werden ook gezamenlijk ingezet.

De 40 inch refractor van de Yerkes sterrenwacht
De enorme 40 inch refractor van de Yerkes sterrenwacht in 2006. Door user Kb9vrg – from en: wp: user Kb9vrg transferred into commons, Publiek domein, Koppeling

Wetenschap met de Yerkes telescoop

In de twintigste eeuw heeft de Yerkes sterrenwacht een bijdrage geleverd aan veel wetenschappelijke ontdekkingen. Hieronder enkele hoogtepunten:

In de beginjaren van de sterrenwacht ontwikkelde de astronoom Frank Schlesinger een techniek de afstanden tot sterren te bepalen aan de hand van foto’s. Hij maakte opnames met een tijdsinterval van 6 maanden en bepaalde dan met behulp van een speciale microscoop de positie van de sterren. Aan de hand van de verschillen tussen de foto’s, de parallax, kon bij de afstand berekenen. Deze methode is heel erg nauwkeurig.

In de jaren ’70 bouwde de astronoom William van Altena verder op het werk van Schlesinger. Hij gebruikte elektrische fotometers in combinatie met fotografische platen om veranderingen in de positie van sterren te meten.

Edwin Hubble werkte tussen 1914 en 1917 als promovendus aan de Yerkes sterrenwacht. Hij gebruikte, als onderdeel van zijn doctoraalstudie, de reflector telescoop van de sterrenwacht om zwakke nevels te fotograferen. Hij vond verassende helderheidsveranderingen in een nevel die we tegenwoordig kennen als Hubble’s Veranderlijke Nevel, oftewel NGC 2261.

In de jaren ’80 vergeleek de astronoom Kyle Cudworth fotografische opnames van sterrenhopen die met een tussenpoos van meer dan 80 jaar waren gemaakt met de grote refractor. Hij kon op die manier de beweging van de sterren binnen de sterrenhoop in kaart brengen. Deze informatie was belangrijk om de afstanden tot de sterrenhopen te bepalen.

Astronomen van de Yerkes sterrenwacht waren ook verantwoordelijk voor de oprichting van de American Astronomical Society en het wetenschappelijke tijdschrift Astrophysical Journal.

Meer recent werd door astronomen van de Yerkes sterrenwacht de High-resolution Airborne Wideband Camera (HAWC) ontwikkeld. Deze camera gaat mee aan boord van de vliegende SOFIA sterrenwacht van de NASA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy). Ook werd de ARC Echelle Spectrograph ontwikkeld. Deze spectrograaf kan heel nauwkeurig gelijktijdig de golflengtes van licht meten. De ARC Echelle Spectrograph wordt door de Apache Point sterrenwacht in New Mexico gebruikt.

In de “schatkamers” van de Yerkes sterrenwacht bevinden zich 170.000 glazen fotografische platen die sinds de oprichting met de grote refractor en de andere telescopen zijn gemaakt. Astronomen kunnen deze collectie gebruikten als ze parallax metingen of ander onderzoek willen uitvoeren en gegevens nodig hebben uit het verleden. Historisch parallaxonderzoek hielp bij de voorbereidingen van de Sloan Digital Sky Survey. Dit is een meerjarig project dat een telescoop in New Mexico gebruikt om de positie van miljoenen sterrenstelsels in kaart te brengen.

De Yerkes sterrenwacht sluit zijn deuren

Later werd er gebruikt gemaakt van modernere telescopen en werd de Yerkes sterrenwacht steeds vaker ingezet voor onderwijs.

Een van de bekendere onderwijsprojecten was Project SEE (Space Exploration Experience). Dit project was speciaal bedoeld voor studenten die blind of visueel gehandicapt waren. Het programma omvatte lessen over infrarood licht, dit is licht dat niemand kan zien.

Op 1 oktober 2018, na 120 dienstjaren, sloot de universiteit van Chicago de sterrenwacht. Het astronomische onderzoek van de universiteit had zich inmiddels verplaatst naar sterrenwachten over de gehele wereld en in de ruimte. De waarnemingen die vanaf Yerkes gedaan kunnen worden dragen niet meer bij aan de wetenschappelijke missie van de universiteit en de meeste onderwijsactiviteiten waren inmiddels verplaatst naar de Hyde Park campus van de universiteit in Chicago.

De deuren van de sterrenwacht zijn gelukkig niet voorgoed gesloten. De universiteit wil de telescopen van Yerkes nog steeds zo nu en dan inzetten voor onderzoek en opleiding. Ook blijft de enorme collectie fotografische platen beschikbaar voor astronomen.

Daarnaast kijkt de universiteit samen met nazaten van Charles T. Yerkes en andere geïnteresseerde partijen naar het ophouden van de sterrenwacht.

 

Eerste publicatie: 3 november 2019
Bron: space.com, Yerkes Observatory




%d bloggers liken dit: