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L'Osservatorio Yerkes, a Williams Bay, nel Wisconsin, ospita il più grande telescopio rifrattore mai costruito per la ricerca astronomica, con una lente principale di 40 pollici (1,02 metri) di diametro.

L'osservatorio è una struttura dell'Università di Chicago ed è ospitato in un edificio decorato in stile romanico situato su un sito simile a un parco di 77 acri vicino al Lago di Ginevra, nel Wisconsin, a circa due ore di auto a nord-ovest del centro di Chicago. È stato aperto nel 1897 ed è stato chiuso a quasi tutte le attività nel 2018.

Il telescopio rifrattore Yerkes era gigantesco per l'epoca, con un tubo principale lungo 60 piedi (18 m). Un telescopio rifrattore è uno dei due principali tipi di telescopi astronomici. Un rifrattore ha il familiare design del cannocchiale, che funziona raccogliendo la luce attraverso una grande lente a un'estremità di un lungo tubo e focalizzando la luce su un oculare, una fotocamera o un altro strumento all'estremità opposta. (L'altro tipo di telescopio è il riflettore, che utilizza un grande specchio per raccogliere la luce.) Comprese le lenti, oltre ai soliti accessori e altre parti, la parte mobile completa del telescopio Yerkes pesa 20 tonnellate.

Costruire l'Osservatorio

Nel 1892, George Ellery Hale, un professore dell'Università di Chicago, apprese che il principale produttore americano di lenti per telescopi, Alvan G. Clark, aveva un paio di dischi di vetro otticamente impeccabili, 42 pollici (1,07 m) di diametro, perfetti per il cuore del mondo. telescopio rifrattore più grande, ma costerebbe un bel soldo. Con l'aiuto di William Rainey Harper, il presidente dell'Università di Chicago, Hale ha contattato Charles T. Yerkes, un ricco uomo d'affari di Chicago, sul finanziamento di un nuovo prestigioso osservatorio, secondo l' Università di Chicago Chronicle . Yerkes aveva finanziato il sistema ferroviario elettrico di Chicago anni prima.

Hale e Harper hanno spiegato a Yerkes che il nuovo osservatorio ospiterebbe un telescopio che batterebbe il telescopio rifrattore da 36 pollici del Lick Observatory come il più grande del mondo. Yerkes era incuriosito dall'idea di associare il suo nome a qualcosa che sarebbe stato il più grande del mondo.

"Non mi interessa quale sia il costo, mandami il conto", ha detto Yerkes ai giornalisti in quel momento. "Spenderò un milione di dollari per leccare la lecca". Poche settimane dopo, Yerkes "è esploso di rabbia" quando gli è stato detto che le "necessità essenziali" per il suo osservatorio sarebbero costate $ 285.375 (circa $ 8 milioni oggi), secondo un articolo del Boone County Journal . Tuttavia, Yerkes ha pagato il conto.

Hale ha consultato un gruppo di illustri astronomi per selezionare un luogo dell'osservatorio privo di inquinamento da fumo e luci elettriche, ma entro 100 miglia (161 chilometri) da Chicago, per mantenere un forte legame con il campus principale dell'università. Uno speculatore immobiliare di Chicago ha offerto una distesa di terra sulle rive del Lago di Ginevra che si adattava al conto.

Per costruire il telescopio, l'università ha ingaggiato lo stesso team che aveva costruito lo strumento Lick: Alvan Clark & ​​Sons per le lenti e la Warner & Swasey Co. di Cleveland per il tubo e il montaggio.

Il progetto dell'Osservatorio

La cupola che ospita il grande telescopio ha un diametro di 90 piedi (27 m), secondo un opuscolo pubblicato dall'Osservatorio nel 1920 . Il pavimento di legno che circonda il molo che sostiene il telescopio è largo 75 piedi (23 m) e può essere alzato o abbassato da un ascensore elettrico in modo che gli astronomi possano raggiungere l'estremità dell'oculare del telescopio sia che sia puntata in alto o in basso nel cielo.

L'osservatorio si aprì con una cerimonia di inaugurazione di due giorni nell'ottobre 1897 e fu sede del dipartimento di astronomia e astrofisica dell'Università di Chicago fino agli anni '60.

Fin dall'inizio, l'Osservatorio Yerkes è stato progettato per essere più di un telescopio in una cupola; era un laboratorio completo per la ricerca astrofisica. Nel 1920, l'osservatorio disponeva di tre telescopi aggiuntivi le cui capacità integravano quelle del grande rifrattore, oltre a una serie di strumenti da laboratorio per l'analisi della luce e la misurazione delle fotografie.

(Credito immagine: Roger Ressmeyer/Corbis/VCG/Getty Images) (si apre in una nuova scheda)

Scienza a Yerkes

L'Osservatorio Yerkes ha contribuito a numerose scoperte scientifiche nel corso del 20° secolo. Ecco alcuni punti salienti:

  • Nei primi anni dell'osservatorio, l'astronomo Frank Schlesinger sviluppò la tecnica di stima delle distanze stellari scattando fotografie delle stesse stelle a intervalli di sei mesi con il grande rifrattore. Ha quindi misurato le posizioni delle stelle sulle foto con un microscopio speciale, cercando qualsiasi cambiamento tra una foto e l'altra. Misurare questo piccolo spostamento, chiamato parallasse , è il modo più affidabile per misurare la distanza di una stella.
  • William van Altena ha costruito il lavoro di Schlesinger negli anni '70, utilizzando fotometri elettronici insieme alle prime lastre fotografiche per misurare gli spostamenti nelle posizioni delle stelle utilizzando lo stesso telescopio.
  • Edwin Hubble ha lavorato come studente laureato a Yerkes dal 1914 al 1917, utilizzando il telescopio riflettore di Yerkes per fotografare deboli nebulose per la sua tesi di dottorato. Trovò sorprendenti cambiamenti di luminosità nell'oggetto ora noto come Nebulosa Variabile di Hubble, o NGC 2261.
  • Negli anni '80, Kyle Cudworth ha confrontato le fotografie di ammassi stellari scattate con il telescopio da 40 pollici a più di 80 anni di distanza per misurare i movimenti delle stelle all'interno degli ammassi. Questa informazione è stata una chiave per stimare le distanze dai cluster.

Gli astronomi di Yerkes furono anche responsabili della fondazione dell'American Astronomical Society e del rispettato Astrophysical Journal.

In anni più recenti, gli astronomi di Yerkes hanno sviluppato la HAWC (High-resolution Airborne Wideband Camera) per volare sui velivoli SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) della NASA e l'ARC Echelle Spectrograph, uno strumento progettato per misurare con precisione molte lunghezze d'onda della luce contemporaneamente, per l'Apache Point Observatory nel New Mexico.

Tra i tesori di Yerkes ci sono 170.000 lastre fotografiche in vetro scattate con il rifrattore da 40 pollici e gli altri telescopi a partire dall'inizio del 1900 e continuando per tutto il secolo. Gli astronomi possono esaminare questa raccolta per misurazioni di parallasse o qualsiasi altra ricerca che potrebbe fare uso di una fotografia di una particolare area del cielo come appariva anni fa. Il lavoro di parallasse storico svolto a Yerkes ha contribuito a preparare lo Sloan Digital Sky Survey, un progetto pluriennale che utilizza un telescopio nel New Mexico per mappare le posizioni di milioni di galassie al di fuori della nostra Via Lattea .

Un'immagine della stella palla di cannone SDSS J1128 appena misurata, ripresa dallo Sloan Digital Sky Survey. (Credito immagine: Sloan Digital Sky Survey)

L'Osservatorio Yerkes chiude i battenti

Negli ultimi anni, quando la ricerca si è spostata su telescopi più recenti, Yerkes si è dedicata all'istruzione. April Whitt, un'educatrice con sede all'Adler Planetarium negli anni '90, ha ricordato di aver aiutato gli studenti di Chicago a osservare i movimenti delle lune di Giove attraverso il gigantesco rifrattore. "Erano così entusiasti di vedere una delle lune passare dietro a Giove, per poi tornare dall'altra parte qualche tempo dopo", ha detto.

Un notevole progetto educativo degli ultimi anni di Yerkes è stato Project SEE (This Web Exploration Experience) per studenti non vedenti o ipovedenti. Il programma prevedeva lezioni sulla luce infrarossa, che nessuno può vedere. Un'esperienza memorabile per gli studenti è stata guardare attraverso il rifrattore da 40 pollici e vedere la luce di una stella o di un pianeta sulla retina, indipendentemente dal loro grado di vista o cecità, ha affermato un comunicato stampa dell'Università di Chicago .

Ma dopo 120 anni di attività, l'Università di Chicago ha cessato le attività a Yerkes il 1 ottobre 2018. La ricerca dell'università in astronomia osservativa si è spostata in strutture in tutto il mondo e in This Web, secondo un annuncio del marzo 2018 dell'università . Le osservazioni a Yerkes non contribuiscono più alla missione di ricerca dell'università e la maggior parte delle attività di istruzione e sensibilizzazione precedentemente basate a Yerkes sono state spostate nel campus dell'università di Hyde Park a Chicago.

Tuttavia, le porte dell'osservatorio non sono chiuse per sempre. "L'Università continuerà a far funzionare occasionalmente i telescopi di Yerkes per garantire che l'Osservatorio possa continuare a essere utilizzato per la ricerca e l'istruzione, e la vasta collezione di lastre fotografiche in vetro continuerà a essere disponibile per i ricercatori su appuntamento tramite il dipartimento di Astronomia e Astrofisica ", ha affermato la divisione di scienze fisiche dell'università sul suo sito web .

L'università ha affermato che sta continuando le discussioni con le parti interessate, compresi i residenti di Williams Bay e i discendenti di Charles T. Yerkes, alla ricerca di amministratori a lungo termine dell'osservatorio.

Risorse addizionali:

  • Scopri di più sui programmi educativi dell'Osservatorio Yerkes sulla pagina web di Yerkes Outreach .
  • Guarda: " All'interno del più grande rifrattore del mondo all'Osservatorio di Yerkes ", da Explore Scientific.
  • Scopri le immagini archiviate dell'Osservatorio Yerkes e le immagini catturate dal telescopio Yerkes nell'Archivio fotografico dell'Università di Chicago .
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