Nicholas U. Mayall

Nicholas Mayall
Nome completoNicholas Ulrich Mayall
Nascimento
9 de maio de 1906

Moline, Illinois
Morte
5 de janeiro de 1993

Tucson, Arizona
NacionalidadeEstadunidense
OcupaçãoAstrônomo

Nicholas Ulrich Mayall (9 de maio de 1906 – 5 de janeiro de 1993) foi um astrônomo observacional norte-americano. Após obter seu doutorado pela Universidade da Califórnia em Berkeley, Mayall trabalhou no Observatório Lick, onde permaneceu de 1934 a 1960, exceto por um breve período no Laboratório de Radiação do MIT durante a Segunda Guerra Mundial.

Durante seu tempo no Lick, Mayall contribuiu para o conhecimento astronômico de nebulosas, supernovas, movimentos internos de galáxias espirais, desvio para o vermelho de galáxias e a origem, idade e tamanho do Universo.[1][2] Ele desempenhou um papel significativo no planejamento e construção do refletor de 120-inch (3,0 m) do Lick, que representou uma grande melhoria em relação ao seu telescópio anterior de 36-inch (0,91 m).

A partir de 1960, Mayall passou 11 anos como diretor do Observatório Nacional de Kitt Peak até sua aposentadoria em 1971. Sob sua liderança, o KPNO e o Observatório Interamericano de Cerro Tololo se desenvolveram como dois dos principais observatórios de pesquisa do mundo, equipados com telescópios de ponta.[3] Mayall foi responsável pela construção do refletor de 4-meter (160 in) de Kitt Peak, que foi batizado em sua homenagem. Quando Mayall faleceu em 1993, suas cinzas foram espalhadas em uma crista vazia no alto de Kitt Peak.

Primeiros anos

O pai de Mayall, Edwin L. Mayall Sr., era engenheiro de uma empresa de manufatura em Illinois. Sua mãe, Olive Ulrich Mayall, apesar de nunca ter frequentado a faculdade, estabeleceu altos padrões educacionais para Mayall e seu irmão mais novo (Edwin Jr., nascido em 1907).[4] Em algum momento entre o nascimento de seu irmão e 1913, a família mudou-se para a área de Modesto, na Califórnia, onde Mayall iniciou a primeira série. Em algum momento antes de 1917, eles se mudaram novamente, para Stockton, onde permaneceram até 1924 e a formatura de Mayall na Stockton High School (exceto por um breve retorno a Peoria, Illinois durante 1918-1919).[5] Durante este período, provavelmente durante seus anos de ensino médio, os pais de Mayall se divorciaram.[6]

Fotografia em time-lapse de edifícios brancos no topo de uma montanha à noite com estrelas riscando o céu.
O Observatório Lick à noite.

Durante seu último ano escolar,[4] no outono de 1923, Mayall era secretário do clube de ciências da escola e organizou uma visita do clube ao Observatório Lick. Seu pai permitiu que ele usasse seu carro, um Moline Knight, para transportar os membros do clube pela estrada sinuosa de terra e cascalho que levava ao observatório. Esta foi a primeira visita de Mayall ao observatório onde ele passaria grande parte de sua carreira. Após a visita, ele leu todos os livros de astronomia disponíveis nas bibliotecas locais, embora não imaginasse, naquela época, fazer da astronomia sua profissão.[4][7]

Educação

Mayall começou a faculdade no outono de 1924 na Universidade da Califórnia em Berkeley, estudando para obter um diploma em mineração. Ele se estabeleceu com sua mãe em um apartamento na Avenida Durant e trabalhou na biblioteca da UC Berkeley para ajudar a sustentar a ambos. Mayall geralmente se saía bem na universidade e acabou sendo eleito para as sociedades de honra Sigma Xi e Phi Beta Kappa. No entanto, nos exames de meio de período de seu segundo ano, ele obteve notas baixas em mineralogia e laboratório de química. Em uma reunião com o reitor para discutir suas notas, este percebeu que Mayall era daltônico, o que o impedia de observar pequenas mudanças de cor em contas e teste de chama, e também de ver pequenas mudanças de cor em precipitações e titulações. O conselheiro de Mayall recomendou que ele mudasse sua especialização, pois não seria capaz de se formar como engenheiro de minas com tal desvantagem.[8][9]

A mãe de Mayall o incentivou a estudar o que mais lhe interessasse e a fazê-lo bem, então ele considerou a astronomia como uma alternativa à mineração. Após perguntar a muitos professores do departamento de astronomia se eles gostavam de seu trabalho e se ganhavam um salário satisfatório, e ficando contente com suas respostas, ele se transferiu para a Faculdade de Letras e Ciências para se especializar em astronomia. Isso não o atrasou em seus requisitos de graduação porque quase todos os seus estudos do primeiro ano haviam sido em ciências físicas básicas e matemática. Eventualmente, Mayall descobriu que gostava muito de astronomia e decidiu seguir um curso de estudos de pós-graduação, seguido por uma carreira como cientista pesquisador.[10][11]

Após se formar em 1928,[11] Mayall decidiu permanecer em Berkeley, que tinha o melhor programa de pós-graduação em astronomia da época. No entanto, ele fez uma pausa na busca por seu diploma avançado e foi trabalhar como calculador humano no Observatório Monte Wilson de 1929 a 1931, onde auxiliou astrônomos eminentes, incluindo Edwin Hubble, Paul W. Merrill e Milton L. Humason.[12][13] Essa atividade resultou em sua co-autoria de artigos sobre a massa[14][15] e órbita de Plutão com Seth Barnes Nicholson e outros, logo após a descoberta de Plutão[2][16][17][18][19]

Mayall retornou a Berkeley em 1931 para prosseguir com os estudos de pós-graduação. Seu tema de tese, sugerido por Hubble, era contar o número de galáxias por unidade de área no céu em função da posição em chapas diretas tiradas com o refletor Crossley no Lick. Isso deveria complementar as contagens que o próprio Hubble estava fazendo usando os telescópios de 60-inch (1,5 m) e 100-inch (2,5 m) no Monte Wilson. Mayall concluiu com sucesso sua tese e recebeu seu grau de PhD em 1934.[20] Hubble elogiou Mayall por seu trabalho, embora resultados significativos nunca tenham sido alcançados (nem por Hubble) devido à falta de padrões de magnitude precisos para as galáxias fracas que foram medidas e pela (então não percebida) forte tendência de aglomeração das galáxias.[21][22]

Enquanto trabalhava em sua tese, Mayall teve a ideia de projetar um pequeno e rápido espectrógrafo sem fenda,[23] otimizado para nebulosas e galáxias. Ele acreditava que, se fosse usado em conjunto com o refletor Crossley, tornaria aquela instalação competitiva para pelo menos parte do trabalho que Humason e Hubble estavam fazendo com os telescópios maiores do Mt. Wilson. Nunca se esperou que competisse com o instrumento de 100-inch (2,5 m) do Monte Wilson para estrelas ou galáxias elípticas, que têm núcleos condensados e relativamente brilhantes. O espectrógrafo seria usado, em vez disso, para estudar nebulosas gasosas extensas de baixo brilho superficial ou galáxias irregulares. O orientador de tese de Mayall, William Hammond Wright, e o então chefe do programa de espectroscopia estelar do Lick, Joseph Haines Moore, o encorajaram a desenvolver seu espectrógrafo. O dispositivo foi construído pela própria oficina do Observatório Lick e provou ser mais eficiente para objetos extensos de baixo brilho superficial, particularmente na parte ultravioleta do espectro eletromagnético, confirmando assim as expectativas de Mayall. Com o forte encorajamento de Wright, Mayall usou quartzo fundido para fazer óptica transmissora de ultravioleta, enquanto os espectrógrafos do Monte Wilson usavam lentes e prismas de vidro pesado, que absorvem a radiação ultravioleta.[24][25][26]

Observatório Lick

Um edifício branco de um andar com janelas altas e finas e uma entrada em alcova; no extremo direito, há um edifício branco com cúpula.
O edifício principal do Observatório Lick e a Cúpula Sul (grande) que abriga o telescópio sul

Embora Mayall esperasse se juntar à equipe do Monte Wilson após obter seu doutorado, não havia vagas durante a Grande Depressão. Em vez disso, ele começou sua carreira no Lick, o que foi possibilitado pela renúncia do zelador número dois e Mayall recebendo uma posição de um ano como assistente de observação com deveres de zelador limitados à manutenção das câmaras escuras e à limpeza das salas de instrumentos. No ano seguinte, um dos astrônomos seniores ingressou no departamento de Berkeley e seu salário foi dividido entre Mayall e outro jovem astrônomo, Arthur Bambridge Wyse.[24][27]

Em 30 de junho de 1934, Mayall casou-se com Kathleen (Kay) Boxall de Los Angeles, que ele havia conhecido durante seus dois anos em Pasadena. Eles moravam em um pequeno apartamento que fazia parte da pequena vila de astronomia no cume do Monte Hamilton, onde todos os astrônomos do Lick residiam naquela época.[28][29]

Usando seu espectrógrafo recém-construído, Mayall foi o primeiro a determinar as velocidades radiais de muitos nós de gás na Nebulosa do Caranguejo.[17] Usando esses dados e a taxa angular de expansão da nebulosa previamente publicada, ele foi capaz de estimar sua distância. Consequentemente, ele se tornou a primeira pessoa a reconhecer e demonstrar que a Nebulosa do Caranguejo era o remanescente de uma supernova observada e registrada em 1054 (SN 1054), em vez de uma nova clássica.[30][31] Walter Baade foi fundamental para estimular e aconselhar Mayall após cerca de 1939, assumindo o papel anteriormente preenchido por Hubble.[32]

Em 1941, junto com Arthur Wyse e Lawrence Aller, Mayall estudou a rotação de galáxias próximas e descobriu que havia muita matéria que era muito fraca para ser observada, mas que poderia ser detectada por meio de seu efeito gravitacional.[33] Ele passou cerca de três anos até 1942 pesquisando 50 aglomerados globulares da Via Láctea e descobriu que a Via Láctea tinha cerca de metade da massa anteriormente suposta.[34]

Enquanto estava no Observatório Lick, Mayall colaborou em um projeto de 20 anos com astrônomos do Monte Palomar e Monte Wilson sobre a teoria do Big Bang sobre o início do Universo. Juntamente com Milton L. Humason e Allan R. Sandage, ele escreveu um artigo em 1956 concluindo que a idade do Universo era de seis bilhões de anos (três vezes a estimativa anterior e cerca de metade do valor moderno), e seu tamanho três vezes maior do que se pensava.[2][35]

Segunda Guerra Mundial

Após os Estados Unidos entrarem na Segunda Guerra Mundial, Mayall aceitou um cargo no Laboratório de Radiação do MIT em Cambridge, Massachusetts para trabalhar no desenvolvimento de radar. Ele começou seu trabalho no início de 1942 em Cambridge, que foi o único período durante sua vida adulta em que residiu fora da Califórnia ou do Arizona. No entanto, o clima de Massachusetts era diferente do da Califórnia, ao qual ele e sua família estavam acostumados, e em meados de 1943 ele providenciou uma transferência para os escritórios do Observatório Monte Wilson em Pasadena. Muitos projetos de guerra do Escritório de Pesquisa e Desenvolvimento Científico (OSRD) relacionados à óptica, artilharia aérea, fotografia aérea e táticas de bombardeio já estavam em andamento lá. Insatisfeito com a gestão de seu projeto e sentindo que seus talentos não estavam sendo bem utilizados, ele se transferiu novamente em fevereiro de 1944 para o Caltech para trabalhar no desenvolvimento de grandes foguetes. Lá ele se tornou um especialista em fotografia de alta velocidade, que era usada para analisar trajetórias de foguetes. Na primavera de 1945, ele foi transferido para um projeto secreto de bomba atômica que também requeria fotografia de alta velocidade. Ele visitou Los Alamos duas vezes, incluindo uma vez por volta da época do teste Trinity. Em 1º de outubro de 1945, a guerra havia terminado e Mayall havia retornado à pesquisa astronômica no Lick.[36][37][38]

Telescópio de 120 polegadas (3,0 m)

Uma estrutura cilíndrica metálica muito grande, oca, apontando diretamente para cima com um homem em pé embaixo trabalhando nos muitos componentes eletrônicos na parte inferior.
O telescópio de 120-inch (3,0 m) Lick, com a cúpula aberta para manutenção

Durante a Segunda Guerra Mundial, Mayall tornou-se uma influência importante no futuro do Observatório Lick. Desde 1931, quando ele havia retornado ao Lick e Berkeley após servir dois anos como assistente no Monte Wilson, ele sentiu fortemente que o Monte Hamilton necessitava de um telescópio maior.[39] Os astrônomos no Lick estavam orgulhosos de sua capacidade de alcançar resultados importantes com o pequeno refletor Crossley de 36-inch (0,91 m) do Lick. Seu tamanho diminuto tornou-se aparente pela primeira vez em 1908, quando o telescópio de 60-inch (1,5 m) do Monte Wilson viu sua primeira luz. Isso foi acentuado pela inauguração do 72-inch (1,8 m) Observatório Astrofísico Dominion em 1917, e do telescópio ainda maior de 100-inch (2,5 m) Hooker do Monte Wilson em 1919. Mayall era hábil em trabalhar com o pequeno Crossley, mas entendia que ele nunca poderia realmente se equiparar a um telescópio concorrente que coletava nove vezes a quantidade de luz. Isso só iria piorar quando o telescópio de 200-inch (5,1 m) Telescópio Hale fosse concluído no Observatório Palomar. Mayall e outros jovens professores do Lick pensavam que os professores mais velhos, como Moore e Wright, estavam muito comprometidos com os pequenos telescópios e deveriam ter se esforçado mais para obter um refletor maior.[40]

Desconhecido por Mayall, o diretor do observatório Lick, William H. Wright, e seu antecessor, Robert G. Aitken, haviam tentado secretamente arrecadar dinheiro para um refletor maior para substituir o Refletor Crossley de 36-inch (0,91 m). Eles tentaram tanto fontes privadas quanto tentaram fazer com que Robert Gordon Sproul, o Presidente da Universidade da Califórnia, incluísse um no orçamento. Apesar de múltiplas tentativas, eles continuaram a falhar, principalmente devido à Grande Depressão. No entanto, em 1942, Sproul pediu a Paul W. Merrill do Monte Wilson que sucedesse Wright, mas foi recusado. Agitado pela recusa, Sproul mudou sua posição e disse aos regentes que eles teriam que encontrar uma maneira de arrecadar dinheiro para um novo telescópio assim que a guerra terminasse. Por volta dessa época, Sproul prometeu ou nomeou secretamente C. Donald Shane como diretor do Lick, para assumir quando a guerra terminasse.[40]

O plano para um grande telescópio foi vazado por volta de setembro de 1944 na forma das propostas orçamentárias da Universidade. Wright e Joseph H. Moore, diretor interino do Lick durante a guerra, imaginaram um refletor de 85-inch (2,2 m) ou 90-inch (2,3 m) com base nos fundos propostos no orçamento por Sproul. Mayall e Gerald E. Kron enviaram uma carta a Sproul representando os membros mais jovens da equipe do Lick, na qual solicitavam uma reunião para discutir o tipo de telescópio a ser construído. Eles se reuniram com Sproul em dezembro de 1944 no escritório de Sproul em Los Angeles. Mayall falou da necessidade chave de um telescópio com mais de 90 inches (2,3 m). Na oficina óptica do Caltech em Pasadena, ele havia visto o disco de vidro Pyrex de 120-inch (3,0 m) quase concluído, que inicialmente estava planejado para ser usado como um plano no teste de auto-colimação do espelho de 200-inch (5,1 m) de Palomar[41] e instou Sproul a fazer com que o telescópio do Lick usasse um espelho desse tamanho. Para surpresa deles, Sproul concordou.[40][42]

Shane foi nomeado presidente de um comitê formado por Sproul no início de 1945, para planejar o novo refletor. Outros membros do comitê incluíam Mayall, Moore, Walter S. Adams e Ira S. Bowen. O comitê funcionava principalmente por correspondência. A primeira carta de Mayall ajudou a convencer Shane de que 120 inches (3,0 m) era viável em vez de apenas 90-inch (2,3 m). Mayall ajudou a preencher a lacuna entre a experiente equipe de projetistas de telescópios em Pasadena e Shane, que era mais experiente como administrador e professor universitário. Adams e o oficial executivo do projeto de 200-inch (5,1 m), John August Anderson, compartilharam sua experiência, desenhos e planos com o comitê de design do Lick. Em 6 de março de 1945, com Mayall e Shane presentes, o comitê decidiu sobre os parâmetros básicos do que se tornaria o telescópio de 120-inch (3,0 m) C. Donald Shane. Em 7 de março, Mayall se juntou a Shane, Wright e Moore (não presentes na reunião de 6 de março), no Monte Hamilton para escolher o local onde construir o refletor.[40]

Pesquisa no Lick pós-guerra

Escadas levando a um pequeno edifício branco com um teto prateado em forma de cúpula ao lado de uma árvore.
O Refletor Crossley de 36-inch (0,91 m) no Observatório Lick

Durante o longo período de construção do telescópio de 120-inch (3,0 m), Mayall continuou a usar o Refletor Crossley de 36-inch (0,91 m) do Lick e concentrou seus esforços na utilização de seu espectrógrafo sem fenda, que era otimizado para aglomerados extensos de baixo brilho superficial, galáxias e nebulosas. Em 1946, ele completou seu esforço pré-guerra para obter espectros integrados de aglomerados globulares e publicou o trabalho. Seu artigo foi fundamental para demonstrar que o sistema de aglomerados globulares da Via Láctea compartilha apenas ligeiramente a rotação galáctica encontrada no disco achatado de meio interestelar e estrelas jovens em nossa galáxia.[43][44][45] Em 1948, Mayall serendipicamente descobriu uma supernova tipo II enquanto conduzia outras pesquisas.[46][47]

Milhares de estrelas agrupadas cada vez mais próximas em direção a um núcleo central onde elas se misturam para formar uma área central sólida branca.
Imagem do Telescópio Espacial Hubble de Mayall II, um aglomerado globular na Galáxia de Andrômeda.

Outras pesquisas realizadas por Mayall incluem a colaboração de 20 anos (formulada em 1935 por Hubble) com Milton Humason, para coletar valores de desvio para o vermelho para todas as galáxias do norte mais brilhantes que a magnitude visual +13 no sistema Sistema fotométrico UBV. Mayall lidou com as galáxias mais brilhantes no Crossley, enquanto Humason abordou as mais fracas usando o telescópio de 100-inch (2,5 m) do Monte Wilson. Este trabalho resultou no artigo de 1956 que ele co-escreveu com Humason e Allan Sandage, sobre a taxa de expansão do Universo. O artigo listou mais de 800 valores de desvio para o vermelho (300 determinados por Mayall) para galáxias medidas de 1935 a 1955 no Lick, Wilson e Palomar.[17][35][48][49][50][51]

No Lick, ele também estudou dinâmica galáctica, como o movimento rotacional das galáxias de Andrômeda e Triângulo.[2][17][52] Ele apresentou este trabalho em um simpósio sobre a estrutura da Via Láctea em 23 de junho de 1950, na Universidade de Michigan em Ann Arbor.[52] Este trabalho demonstrou a rotação de corpo sólido interna e o movimento kepleriano externo.[17] Em 1953, junto com O. J. Eggen, Mayall identificou seis prováveis aglomerados globulares (incluindo Mayall II) ao redor da Galáxia de Andrômeda em uma placa schmidt Palomar de 48 polegadas exposta em 1948 que foi fornecida a eles por Hubble.[53]

Gerry Kron ficou maravilhado com a sensibilidade dos olhos de Mayall que podiam alcançar a magnitude visual +17 usando o telescópio de 36-inch (0,91 m).[17] A visão de Mayall mais tarde deteriorou-se a ponto de ele não conseguir mais ler.[17]

O novo telescópio de 120-inch (3,0 m) tornou-se operacional no início de 1960. Mayall começou a usá-lo imediatamente,[54] embora tenha deixado o Lick em setembro daquele ano.[55]

Observatório Nacional Kitt Peak

Vista panorâmica do topo de uma montanha com árvores e alguns edifícios de telescópios em forma de cúpulas brancas e uma estrada que leva ao topo.
Visão geral de alguns dos telescópios no Observatório Nacional Kitt Peak

Mayall deixou a Universidade da Califórnia (após mais de 25 anos[56] progredindo de estudante a astrônomo), para se tornar o segundo diretor do Observatório Nacional Kitt Peak (KPNO).[57] Com apoio financeiro da Fundação Nacional de Ciência, várias universidades formaram um consórcio — a Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia (AURA). Seu objetivo era criar e administrar um observatório de pesquisa para astrônomos americanos. O primeiro diretor foi Aden B. Meinel, que escolheu o local próximo a Tucson no 7.000-foot (2.100 m) Kitt Peak, e supervisionou a construção de seu primeiro telescópio, o refletor de 84-inch (2,1 m) que foi concluído na primavera de 1960.

Vista aérea de uma série de edifícios e um grande edifício de telescópio com cúpula que é muito maior que os outros. Uma estrada de acesso circunda o complexo.
Vista aérea do Observatório Interamericano de Cerro Tololo

No entanto, o conselho da AURA decidiu que Meinel não era adequado para o cargo e escolheu Mayall para substituí-lo em 1 de outubro de 1960,[58] mesmo que ele não tivesse experiência administrativa prévia. Mayall havia sido nomeado anteriormente (em 1958) como consultor da AURA, devido à sua experiência no planejamento do telescópio de 120-inch (3,0 m) de Lick. O presidente do conselho era Shane, que representava a Universidade da Califórnia, e ele ajudou a convencer Mayall a aceitar a oferta.[59][60][61][62]

Foto de Mayall observando no foco primário do telescópio de 4 metros do KPNO em 1973
Mayall usando o telescópio de 4 metros do KPNO em 1973

Como diretor, Mayall supervisionou a construção do refletor de 4-meter (160 in) de Kitt Peak.[63] Ele ainda estava em construção quando Mayall se aposentou em 1971, e foi concluído em 1973,[64] momento em que foi batizado de Telescópio Nicholas U. Mayall em sua homenagem.[65][66] Mayall esteve intimamente envolvido na expansão do observatório nacional para o Hemisfério Sul no que eventualmente se tornou o Observatório Interamericano de Cerro Tololo (CTIO). O telescópio Víctor M. Blanco de 4-metre (160 in) no CTIO (idêntico ao Telescópio Mayall no Kitt Peak) teve sua primeira luz em 1974 e foi concluído em 1976.[67][61][65][68][69]

Aposentadoria

Mayall se aposentou em 1971, aos 65 anos,[70][71] evento que foi homenageado com um simpósio realizado em seu aniversário, 8 de maio.[72][73] Durante sua aposentadoria, ele continuou a desempenhar um papel ativo em muitas organizações, incluindo o comitê de supervisão do Fermilab.[72] Ele morreu em 5 de janeiro de 1993, de complicações causadas por diabetes; suas cinzas foram espalhadas no alto de uma crista vazia do Kitt Peak.[74][75]

Honrarias

Publicações

See also

  • IC 10 – Mayall was first to suggest that it is extragalactic

References

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  2. ↑ a b c d Erro de citação: Etiqueta <ref> inválida; não foi fornecido texto para as "refs" nomeadas NYTimes1993
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  8. ↑ Osterbrock 1996, pp. 190–1
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Cited sources

Ligações externas

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