Observatoire du mont Wilson où l'histoire de l'astronomie a été écrite

Dans les montagnes de San Gabriel, au nord du bassin animé de Los Angeles, les télescopes de l'Observatoire du Mont Wilson observent le ciel depuis plus d'un siècle. Grâce à ses vénérables instruments, les astronomes ont fait des découvertes qui ont changé la compréhension de l'humanité de l'univers.

Faits en bref: Observatoire du mont Wilson

• L'Observatoire du Mont Wilson possède quatre télescopes, trois tours solaires et quatre réseaux d'interféromètres. Le plus grand télescope est le télescope Hooker de 100 pouces.
• Edwin P. Hubble a été l'une des découvertes les plus importantes faites au mont Wilson au cours de ses premières années. Il a découvert que la "nébuleuse" d'Andromède est en fait une galaxie séparée.
• Le réseau CHARA sur le mont Wilson a été utilisé en 2013 pour détecter les taches d'étoiles sur l'étoile Zeta Andromedae, et en 2007, il a effectué la première mesure du diamètre angulaire d'une planète autour d'une autre étoile.

Aujourd'hui, le mont Wilson reste l'un des premiers observatoires du monde, malgré les incursions de pollution lumineuse qui menacent sa vue dégagée sur le ciel. Il est géré par le Mount Wilson Institute, qui a repris l'administration de l'observatoire après la fermeture de la Carnegie Institution for Science en 1984. Le site est resté ouvert et fonctionne à nouveau depuis le milieu des années 90..

Photo aérienne du mont Wilson et de la crête de l'observatoire. Doc Searls, CC BY 2.0 

Histoire de l'observatoire du mont Wilson

L'Observatoire du mont Wilson a été construit sur le mont Wilson, haut de 1 740 mètres (du nom du premier colon Benjamin Wilson). Il a été fondé par George Ellery Hale, un astronome solaire consacré à l'étude et à la compréhension des taches solaires, et a également été l'une des personnes clés impliquées dans la construction de télescopes au début du 20e siècle. Il a apporté le télescope réflecteur Hale de 60 pouces au mont Wilson, suivi du télescope Hooker de 100 pouces. Il a également construit un télescope de 200 pouces à Palomar Mountain, au sud de Los Angeles. C'est le travail de Hale qui a finalement inspiré Griffith J. Griffith à donner de l'argent pour le Griffith Observatory à Los Angeles.

L'observatoire de Mount Wilson a été construit à l'origine avec le financement de la Carnegie Institution de Washington. Plus récemment, il a reçu un financement des universités. Il sollicite également le soutien du public sous forme de dons pour le fonctionnement continu des installations. 

Le télescope Hooker de 100 pouces, autrefois le plus grand du monde. Il est toujours utilisé aujourd'hui. Ken Spencer, CC BY-SA 3.0 

Défis et télescopes

La construction de télescopes de classe mondiale au sommet de la montagne a posé un certain nombre de défis aux fondateurs de l'observatoire. L'accès à la montagne était limité par les routes accidentées et les terrains encore plus accidentés. Pourtant, un consortium de personnes de Harvard, de l'Université de Californie du Sud et des institutions Carnegie a commencé à travailler à la construction de l'observatoire. Deux télescopes, un instrument Alvan Clark de 40 pouces et un réfracteur de 13 pouces ont été commandés pour le nouveau site. Les astronomes de Harvard ont commencé à utiliser l'observatoire à la fin des années 1880. L'empiètement des touristes et des propriétaires du terrain a rendu les choses difficiles et, pendant un certain temps, le site de l'observatoire a fermé ses portes. Le télescope de 40 pouces prévu a été détourné pour être utilisé à l'Observatoire Yerkes en Illinois. 

Finalement, Hale et d'autres ont décidé de retourner au mont Wilson pour y construire de nouveaux télescopes. Hale voulait faire de la spectroscopie stellaire dans le cadre de nouvelles avancées en astronomie. Après beaucoup de va-et-vient et de négociations, Hale a signé un contrat de location de 40 acres au sommet du mont Wilson pour construire un observatoire. Il souhaitait notamment y créer un observatoire solaire. Il a fallu plusieurs années, mais finalement, quatre grands télescopes, y compris les plus grands instruments solaires et stellaires du monde, seraient construits sur la montagne. En utilisant ces installations, des astronomes comme Edwin Hubble ont fait des découvertes importantes sur les étoiles et les galaxies. 

Les télescopes originaux du mont Wilson

Les télescopes du mont Wilson étaient des monstres pour construire et transporter la montagne. Étant donné que peu de véhicules pouvaient faire le trajet, Hale a dû compter sur des voitures hippomobiles pour apporter les rétroviseurs et l'équipement nécessaires. Le résultat de tout le travail acharné a été la construction du Snow Solar Telescope, qui a été le premier à être installé sur la montagne. La tour solaire de 60 pieds, puis une tour solaire de 150 pieds, la rejoignaient. Pour l'observation non solaire, l'observatoire a construit le télescope Hale de 60 pouces, puis enfin le télescope Hooker de 100 pouces. Le Hooker a détenu le record pendant de nombreuses années en tant que plus grand télescope du monde jusqu'à ce que le 200 pouces soit construit à Palomar. 

Le télescope Hale transporté jusqu'au sommet du mont Wilson. Domaine public.  

Instruments actuels

L'observatoire du mont Wilson a finalement acquis plusieurs télescopes solaires au fil des ans. Il a également ajouté des instruments tels que l'interféromètre spatial infrarouge. Ce réseau offre aux astronomes une autre façon d'étudier le rayonnement infrarouge des objets célestes. De plus, deux interféromètres stellaires, un télescope de 61 cm et le télescope infrarouge Caltech sont également utilisés sur la montagne. En 2004, la Georgia State University a construit un interféromètre optique appelé CHARA Array (du nom du Center for Angular Resolution Astronomy). C'est l'un des instruments les plus puissants du genre. 

Le sommet de la tour solaire sur le mont Wilson. Dave Foc, CC BY-SA 3.0. 

Chaque pièce de la collection de l'observatoire du Mont Wilson est équipée de caméras CCD de pointe, de réseaux de détecteurs, de spectromètres et de spectrographes. Tous ces instruments aident les astronomes à enregistrer les observations, à créer des images et à disséquer la lumière qui s'écoule d'objets éloignés dans le cosmos. De plus, pour aider à corriger les conditions atmosphériques, le télescope de 60 pouces a été équipé d'une optique adaptative qui lui permet d'obtenir des images plus nettes.

Observations notables au mont Wilson

Peu de temps après la construction des plus grands télescopes, les astronomes ont commencé à affluer pour les utiliser. En particulier, l'astronome Edwin P. Hubble a utilisé le Hooker pour observer des objets distants qui étaient (à l'époque) appelés "nébuleuses spirales". C'est au mont Wilson qu'il a fait ses fameuses observations d'étoiles variables céphéides dans la "nébuleuse" d'Andromède et a conclu que cet objet était vraiment une galaxie éloignée et distincte. Cette découverte dans la galaxie d'Andromède a ébranlé les fondements de l'astronomie. Puis, quelques années plus tard, Hubble et son assistant, Milton Humason, ont fait de nouvelles observations prouvant que l'univers était en expansion. Ces observations ont constitué la base de l'étude moderne de la cosmologie: l'origine et l'évolution de l'univers. Ses vues de l'univers en expansion ont informé la recherche constante de la cosmologie d'une compréhension d'événements tels que le Big Bang. 

Edwin P. Hubble, l'astronome qui a utilisé le télescope Mount Wilson de 100 pouces pour observer des galaxies lointaines. Son travail a conduit à la découverte de l'univers en expansion. Domaine public 

L'Observatoire du Mont Wilson a également été utilisé pour rechercher des preuves de choses telles que la matière noire, par l'astronome Fritz Zwicky, et d'autres travaux sur les différents types de populations stellaires par Walter Baade. La question de la matière noire a également été étudiée par d'autres astronomes, dont feu Vera Rubin. Certains des noms les plus éminents de l'astronomie ont utilisé cette installation au fil des ans, notamment Margaret Harwood, Alan Sandage et bien d'autres. Il est encore très utilisé aujourd'hui et permet un accès à distance à des observateurs du monde entier.