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これらの天文ガラスプレートは歴史を作りました

ウィルソン山の頂上にある晴れたクリスマスの朝、夜明けの最初の触手が 5,700 フィート下のロサンゼルスの広大な大地を襲う前に、ジョージ・ウィリス・リッチーは誰も見たことのない「オリオン大星雲」の最も壮観な景色を捉えていました。彼は 4 時間近く、巨大なスチール フレームの望遠鏡の基部に立って、機械が夜空を横切る星雲を追跡しながら微調整を行っていました。

その年は 1908 年で、リッチーが設計して新たに構築した 60 インチの反射鏡は、世界で最大かつ最も強力なものでした。その巨大な曲面鏡が星雲の光を集めると、入ってくる光子が、おおよそ iPad のサイズの写真用ガラス板上の乳剤をゆっくりと露光しました。その後、アシスタントがネガを現像し、「Ri-0」というラベルを付けました。これは、Ritchey の最先端のスコープによる最初の科学的画像です。

今日、Ri-0 は、カリフォルニア州パサデナにあるカーネギー天文台の主要オフィスに保管されている 200,000 を超える天文プレートの 1 つです。 1892 年から 1990 年代初頭にかけて、マウント ウィルソン、パロマー (サンディエゴ近郊)、ラス カンパナス (チリ)、およびケンウッド (シカゴ) の天文台の望遠鏡を使用して作成されたプレートは、センチメートル四方のスライバーからデスクトップ コンピューターの画面。

このコレクションは米国で 2 番目に大きく、前世紀の天文学で最も重要な観測結果のいくつかが含まれています。たとえば、これらの画像は、エドウィン ハッブルが膨張する宇宙を認識したきっかけとなり、ジョージ エラリー ヘイルが太陽の磁場を発見するきっかけとなり、星や銀河がどのように形成されるかについての理論の経験的基礎を提供しました。

以下は、最も有名で最も印象的なショットのサンプルです。

太陽の磁場

1908 年初頭、太陽天文学者で望遠鏡技師のジョージ エラリー ヘイルは、赤色 (長い) 波長の光に敏感な特殊な写真乾板をいじり始めました。彼は、星の大気の重要な特徴である H アルファとして知られる赤い波長で太陽を観察することに特に興味を持っていました。彼が技術を完成させるのに 1 か月かかりました。上のプレートは彼の最初の鮮明な画像であり、ヘイルがフロキュリと呼んだ太陽黒点を取り巻く奇妙な渦巻きを明らかにしました。彼は (誤って) フロッキュリは渦巻く電子でいっぱいのガス竜巻であるという仮説を立てていましたが、この発見により彼は (正しく) 太陽が磁場を生成したと結論付けました.

ヘイルは、一連の垂直線で表されるように、光を周波数スペクトルに分離する分光器を使用して、太陽の磁場の直接的な証拠を探しに行きました。これらの線を広げて詳細に見ることができるようにするために、ヘイルは、ウィルソン山の新しい 60 フィートの太陽望遠鏡のすぐ下のコンクリートに、30 フィートの巨大な分光器を配置しました。彼は、17 インチの長さのガラス プレートに投影されたスペクトルをキャプチャしました。これは、上に未知の写真家 (おそらくヘイル) によって描かれたもののようなものです。彼が太陽の表面からのスペクトル線をその黒点からの線と比較したとき、彼は太陽黒点が線の一部を倍数に分割し、同時に光を偏光させていることを見ました。 (上の図では、分割されたスペクトル線に K と H のラベルが付けられています。) ゼーマン効果として知られるこの分割により、地球外の磁場が初めて確認されました。

ハッブルの有名な「VAR!」啓示

1923 年の秋のある夜、エドウィン ハッブルは当時アンドロメダ星雲と呼ばれていた星雲を 45 分間露出させました。当時、天文学者たちは、望遠鏡で見た渦巻き状の汚れ、つまり「星雲」が、私たち自身の銀河、天の川、またははるかに大きな遠くの「島の宇宙」内の小さな星団であるかどうかについて議論していました.ハッブルはこの論争に決着をつけることを望んでいました.

彼がプレートを開発したとき、彼はアンドロメダの渦巻腕の 1 つの周辺で「新星」または星の爆発を見たと思いました。彼は小さな黒い点に「N」とラベルを付けました。しかし、プレートを別の日付に撮影された他の写真と比較すると、この星は実際にはセファイド変光星であり、定期的に明るくなったり暗くなったりする星の一種であることがわかりました。他の既知の変数と比較してその周期と光度を測定することにより、ハッブルはその距離を計算し、アンドロメダが天の川のはるか外側にある巨大な星系であることを明らかにしました.興奮のあまり、ハッブルは「N」を消して「VAR!」と書きました。

ハッブルは、彼の最初の発見を裏付けるさらなるセファイド変数を求めてアンドロメダの観測に数十枚のプレートを捧げました。当時の多くの天文学者と同様に、彼はこれらのプレートをカラフルな表記で飾りました。円と矢印は、候補となるセファイド変光星、参照星、その他の注目すべき天体を示しています。彼は興奮を抑えられないかのように、確認された各セファイド変数に順番に番号を付け、その後にしばしば感嘆符を付けました。 1924 年初頭に作られたプレートのこのデジタル プリントでは、「V4 !!!」という表記を確認できます。左下隅にあります。

「なんてこった、星がいっぱい!」

ハッブルは、アンドロメダが巨大な銀河であり、おそらく数千億の星でいっぱいであることを証明しましたが、天文学者がその密集した中央領域の星を最終的に分解するのに20年かかりました.最初の画像 [上] は、5 x 7 インチのプレートで撮影されたもので、通常とは異なる状況で作成されました。

1943 年、第二次世界大戦の最盛期に、天文学者のウォルター バーデはウィルソン山で研究を行っていました。ドイツ国民であるバーデは、戦争の義務を禁じられていたため、戦時中の停電のために非常に暗いロサンゼルスの上空をじっと見つめて夜を過ごしました。ある夜、彼は天文台の 100 インチ望遠鏡をアンドロメダに向け、核内の個々の星を初めて捉えました。このショットは、Baade が星を 2 つのタイプに分類するための基礎を築きました。銀河の渦巻きの腕を占める若くて熱い星と、銀河の中心部にある年を経て温度の低い星です。

1世紀近く経った今でも、この画像は驚くべきものです。昨年、NASA の天文学者 Jane Rigby がカーネギー アーカイブを訪れたとき、ルーペでプレートを調べました。 「なんてこった、星がいっぱいだ!」彼女は叫んだ。

奇妙な銀河の超新星

天文学者故 Halton “Chip” Arp は、1966 年の Atlas of Peculiar Galaxies で最もよく知られています。 、彼は奇妙な形と振る舞いを持つ何百もの銀河を撮影しました.これらの中にはステファンのクインテットがあり、5 つの密接に相互作用する銀河が 3 億光年もの距離で激しい衝突を起こしています。 アトラスの 5 年後に撮影された 1 つの注目すべきショット サンディエゴのパロマー天文台での彼の出版物で、彼は超新星[右の画像で「SN」とラベル付けされている]を特定しました。これは1か月前に爆発しました。 (このプレートの他の矢印は、Arp が超新星の空間座標を計算するために使用した参照星を指しています。) 1964 年に撮影された以前のショット [左] では、この輝かしい爆発が著しく欠けています。

広範囲にわたる銀河調査

1970 年代後半から 1980 年代前半にかけて、ハッブル宇宙望遠鏡のかつての助手であったアラン サンデージと彼の共同研究者たちは、おとめ座銀河団の最初の徹底的な調査を実施しました。これを行うために、天文学者は 20 インチ四方の巨大な写真乾板を 67 枚作成し、これらを合わせて 2,096 の銀河のカタログを作成しました。上の画像は、サンデージが 1980 年にチリのラス カンパナス天文台で作成した 1 つのプレートのごく一部を示しています。赤と緑のインク

シンシア・ハントは、カーネギー天文台のソーシャル メディア戦略コーディネーターです。博士号を取得して以来、カリフォルニア工科大学出身で、宇宙論検出器やロケット推進など、さまざまなプロジェクトに携わってきました。


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