Dieses Observatorium auf einem Berggipfel malt das größte 3D-Bild des Universums

Autor | Wang Qing

Rezension | Ding Yi, Zhao Jingyuan

Herausgeber | Zhao Jingyuan

Kitt Peak Observatorium bei Nacht. Bildquelle: NOIRLab

Das Kitt-Peak-Observatorium befindet sich auf dem Kitt Peak in den Quinlan Mountains, etwa 90 Kilometer westlich von Tucson, Arizona, USA, auf einer Höhe von etwa 2.096 Metern. Sein trockenes Klima, seine dünne Atmosphäre und seine geografische Lage fernab von städtischer Lichtverschmutzung machen ihn zu einem der idealen astronomischen Beobachtungspunkte der nördlichen Hemisphäre. Das Observatorium vereint einige der weltbesten Teleskope und hat mehr als ein halbes Jahrhundert der Erforschung des Universums dokumentiert.

Kitt-Peak-Observatorium. Bildquelle: NOIRLab

Im Jahr 1958 wählte die National Science Foundation Kitt Peak aus, um das erste nationale Observatorium der Vereinigten Staaten zu errichten, das von der Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) betrieben wurde. Im März 1960 wurde auf dem Kitt Peak ein 0,9-Meter-Teleskop fertiggestellt, was die offizielle Fertigstellung und Eröffnung des Kitt-Peak-Observatoriums markierte. Das Kitt-Peak-Observatorium wurde Teil des 1982 gegründeten National Optical Astronomy Observatory (NOAO). Im Jahr 2019 fusionierte das NOAO mit anderen Institutionen zum National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory (NOIRLab), und das Kitt-Peak-Observatorium wurde daher vom NOIRLab verwaltet.

Das Kitt-Peak-Observatorium verfügt über mehr als 20 optische Teleskope. Diese Einrichtungen haben in vielen Bereichen wichtige Beiträge geleistet, beispielsweise zur Galaxienentwicklung, Sternentstehung und Entdeckung extrasolarer Planeten. Sie haben wertvolle Daten für das menschliche Verständnis des Ursprungs und der Struktur des Universums geliefert und die Entwicklung der Astronomie erheblich gefördert. Als nächstes wird Xiaoxing einige der wichtigsten Einrichtungen und Projekte des Kitt-Peak-Observatoriums vorstellen.

Mayall-Teleskop. Bildquelle: Outdoor Project

Das 4-Meter-Mayall-Teleskop ist das größte optische Teleskop am Kitt-Peak-Observatorium. Der Name wurde zu Ehren des zweiten Direktors des Observatoriums, des amerikanischen Astronomen Nicholas Mayall, gewählt. Es wurde 1973 in Betrieb genommen und war zu dieser Zeit das zweitgrößte optische Teleskop der Welt, nur übertroffen vom 5-Meter-Hale-Teleskop am Palomar-Observatorium. Im Jahr 1976 entdeckte das Mayall-Teleskop durch eine Spektralanalyse der Oberfläche Plutos Methaneis auf diesem. Diese Entdeckung lieferte wichtige Hinweise für die Untersuchung der Oberflächenzusammensetzung und der atmosphärischen Bedingungen von Pluto. Im Jahr 1988 nutzten der amerikanische Astronom Robert Fesen und andere diese Methode, um die Überreste der Supernova SN 1885A zu entdecken (SN 1885A war die erste extragalaktische Supernova, die in der Menschheitsgeschichte entdeckt wurde; sie befand sich in der Galaxie M31). Im Jahr 2018 wurde das Mayall-Teleskop zum Kerninstrument des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) umgebaut, das derzeit die größte 3D-Karte des Universums zeichnet.

Mayall-Teleskop. Bildquelle: NOIRLab

Das 3,5-Meter-WIYN-Teleskop wurde 1994 in Betrieb genommen. Es ist das zweitgrößte optische Teleskop am Kitt-Peak-Observatorium und hat viele Beiträge in Bereichen wie Exoplaneten geleistet. Beispielsweise entdeckte eine Gruppe von Astronomen im Jahr 2024 anhand von Beobachtungsdaten des WIYN-Teleskops, dass die Bahnexzentrizität des Exoplaneten TIC 241249530 b 0,94 erreichte. Damit ist er der Exoplanet mit der größten Exzentrizität, die mit der Transitmethode entdeckt wurde.

WIYN-Teleskop. Bildquelle: NOIRLab

Das 1,6 Meter große McMath-Pierce-Sonnenteleskop wurde 1962 gebaut und ist zu Ehren der amerikanischen Astronomen Robert McMath und Keith Pierce benannt. Es dient der Untersuchung der Struktur und des Spektrums von Sonnenflecken und war bis 2019 das größte Sonnenteleskop der Welt. Dieses verdienstvolle Sonnenteleskop wurde 2017 außer Dienst gestellt und wird derzeit in ein astronomisches Wissenschaftszentrum umgewandelt.

McMath-Pierce-Sonnenteleskop. Bildquelle: NOIRLab

Das Spacewatch-Projekt wird vom Lunar and Planetary Laboratory der University of Arizona geleitet und nutzt mehrere Teleskope am Kitt Peak Observatory, um Himmelsdurchmusterungen durchzuführen, vor allem um nach Asteroiden zu suchen und diese anschließend zu beobachten. Das Projekt läuft seit 1980 und ist das Projekt, das weltweit die meisten Asteroiden entdeckt hat. Im Jahr 2003 wurde ein Citizen-Science-Projekt namens Fast Moving Objects (FMO) gestartet, das auf Daten des Spacewatch-Projekts basierte. Das FMO-Projekt ermutigt Astronomie-Enthusiasten auf der ganzen Welt, sich an der Suche nach erdnahen Asteroiden zu beteiligen. Die Teilnehmer laden einfach die vom Spacewatch-Projekt aufgenommenen Bilder herunter, identifizieren darin verdächtige „kurze Linien“ (aufgrund der relativ schnellen Bewegung erdnaher Asteroiden erscheinen diese auf Bildern mit einer etwas längeren Belichtungszeit oft als kurze gerade Linie) und senden diese dann ab. Leider wurde das FMO-Projekt 2006 aus Geldmangel beendet. Zuvor hatten mehr als ein Dutzend chinesische Astronomie-Enthusiasten im FMO-Projekt herausragende Ergebnisse erzielt.

Mutmaßliches Ziel im Fast Moving Objects-Projekt. Bildquelle: FMO-Projekt

Neben der wissenschaftlichen Forschung legt das Kitt Peak Observatory auch großen Wert auf öffentliche Bildung und populärwissenschaftliche Forschung. Zusätzlich zu den oben genannten FMO-Projekten finden im Kitt Peak Observatory regelmäßig verschiedene Aktivitäten statt, beispielsweise Tage der offenen Tür, Beobachtungen des Nachthimmels und wissenschaftliche Vorträge. Nachts können Besucher mit dem Teleskop verschiedene Arten von Himmelskörpern beobachten. Tagsüber können sie Sonnenflecken und Sonnenprotuberanzen beobachten. Diese Aktivitäten geben der Öffentlichkeit die Möglichkeit, dem Sternenhimmel nahe zu kommen und ihre Neugier und ihren Wunsch, das Universum zu erforschen, zu wecken.

Besucher beobachten die Sterne im Besucherzentrum des Kitt Peak Observatory. Bildquelle: NOIRLab

Seit mehr als einem halben Jahrhundert ist das Kitt-Peak-Observatorium führend in der Weltraumforschung. Von der Kartierung dunkler Energie bis zur Erfassung der seltsamen Umlaufbahnen von Exoplaneten, von der Verfolgung der Flugbahnen von Asteroiden bis zur Entschlüsselung der Geheimnisse der Sonne ist jedes Teleskop hier ein Liebesbrief der Menschheit an das Universum. Das Kitt-Peak-Observatorium ist nicht nur eine Forschungsbasis für Wissenschaftler, sondern auch eine Brücke zwischen Mensch und Sternen. Das haben die Astronomie-Enthusiasten bewiesen, die im FMO-Projekt glänzen: Neugier auf das Universum hat nichts mit Alter oder Beruf zu tun. Mit nur einem Lichtstrahl und einem klaren Himmel kann jeder zum Interpreten des Sternenhimmels werden. Dieses Observatorium auf dem Gipfel des Berges wird weiterhin die Legende des Universums darstellen: Die Erforschung hört nie auf und die Reise der Menschheit wird immer zum Meer der Sterne führen.

Verweise

(1) Kitt Peak National Observatory, https://kpno.noirlab.edu/

(2) Dunkle-Energie-Spektroskopie-Instrument, https://www.desi.lbl.gov/

(3) Xu Zhijian, Der Weg der Entdeckung für Amateurastronomen, Astronomie-Enthusiasten, Nr. 3, 2022, S. 78-81

(4) WIYN 3,5-Meter-Teleskop am Kitt Peak entdeckt extrem seltsame Umlaufbahn eines seltenen Exoplaneten, Kitt Peak National Observatory, https://kpno.noirlab.edu/news/noirlab2418/

(5) Kitt Peak National Observatory, Wikipedia, https://en.m.wikipedia.org/wiki/Kitt_Peak_National_Observatory

(6) Nicholas U. Mayall Teleskop, Wikipedia, https://en.m.wikipedia.org/wiki/Nicholas_U._Mayall_Telescope

(7) WIYN-Observatorium, Wikipedia, https://en.m.wikipedia.org/wiki/WIYN_Observatory

(8) McMath–Pierce Sonnenteleskop, Wikipedia, https://en.m.wikipedia.org/wiki/McMath%E2%80%93Pierce_solar_telescope

(9) WIYN 3,5m Observatorium, https://www.wiyn.org/

(10) FMO-Entdeckungen und -Berge, FMO-Projekt, https://spacewatch.lpl.arizona.edu/fmo/discoveries

Wenn Sie weitere Fragen zum Kitt Peak Observatory haben, hinterlassen Sie bitte eine Nachricht im Kommentarbereich. Xiaoxing wird sie Ihnen nacheinander beantworten.

Folgen Sie dem öffentlichen WeChat-Konto/Sina Weibo/Science Popularization China „Xingming Astronomy Observatory“ und Xiaohongshu „Xingming Astronomy“, spazieren Sie mit Xiaoxing durch die Sterne und ernten Sie Romantik~