In vergelijking met astronomische observatoria in het Noordelijke halfrond, lijkt de Siding Spring sterrenwacht een jonkie. Het fascinerende verhaal van de grootste optische telescoop in Australië begon echter veel eerder dan die ene nacht in april 1974, toen "first light" werd verkregen.
Sterrenkunde in Australië
De geschiedenis van astronomische waarnemingen in Australië begon minstens 5 000 jaren geleden, toen de Aboriginals kleurrijke sterren schilderden in gedroogde boomstammen en sterrenbeelden kerfden in rotsen. Vooral de Melkweg, de grote en kleine Magelhaense wolken (LMC en SMC, de meest nabije satellietstelsels van ons sterrenstelsel) kregen een prominente plaats in hun traditionele kunstwerken. In de 18de eeuw werd een team onder leiding van de Britse zeevaarder James Cook (1728-1779) op expeditie gestuurd naar Tahiti om er de Venus overgang van juni 1769 waar te nemen. Door deze waarneming te vergelijken met resultaten vanuit Noord-Amerika hoopten astronomen berekeningen uit te voeren inzake de gemiddelde afstand van de Aarde tot de Zon teneinde de afmetingen binnen het zonnestelsel nauwkeuriger vast te leggen. Tijdens deze eerste reis van James Cook, werd in april 1770 de Oostkust van Australië ontdekt en in kaart gebracht.
Vanaf 1788 werd Terra Australis als Brits grondgebied opgeëist en werden diverse nederzettingen opgezet in de eerste kolonie van New south Wales. In november 1821, arriveerde Generaal Thomas Brisbane (1773-1860) als gouverneur in Sydney. Als Fellow van de Royal Society bracht hij een wetenschappelijke bibliotheek met 350 boeken met zich mee. Dankzij zijn interesse in sterrenkunde, speelde hij een belangrijke rol bij het uitbouwen van de Parramatta sterrenwacht, het eerste permanente observatorium in Australië. Teneinde weersvoorspellingen en nauwkeurige tijdsbepalingen uit te voeren voor de chronometers aan boord van de schepen van de Britse Marine, volgden sterrenwachten in Victoria (1853), Sydney (1856), Melbourne (1870) en Perth (1896). Tijdens het astrografisch congres van 1900 te Parijs, kregen de sterrenwachten van Perth, Sydney en Melbourne hun declinatie zones voor het internationale "Carte du Ciel" project. Dit prestigieuze waarnemingsproject, onder leiding van de Parijse sterrenwacht, had tot doel de nachtelijke hemel met sterren tot magnitude 12 fotografisch in beeld te brengen. Wanneer, in 1908 de inlandse stad Canberra als hoofdstad werd verkozen begonnen meteorologen en astronomen uit te kijken voor een observatorium op de 770m hoge Mount Stromlo. In 1910 schonk de Australische industrieel James Oddie zijn 23cm refractor aan het wetenschappelijk Commonwealth team dat instond voor het site testen van Mount Stromlo.
Astrophysicus Walter Duffield (1879-1929) lobbyde bij de International Solar Union voor de oprichting van een zonne-observatorium op bood Britse astronomen een plaats aan op Mount Stromlo. In 1924 doneerde de Royal Astronomical Society een 76cm reflector en werd het Commonwealth Solar Observatory officieel ingehuldigd. In 1926 werd CSIRO (Commonwealth Scientific & Industrial Research Organisation) opgericht en deze wetenschappelijke organisatie speelde een vitale rol bij de verdere ontwikkeling van sterrenkundig onderzoek in Australië. Na de Tweede Wereldoorlog, omwille van de politieke situatie en de toenemende lichtvervuiling, verhuisden diverse universiteiten hun telescopen vanuit Johannesburg (Zuid-Afrika) naar Australië. Medio de jaren 1950 werd Mount Stromlo verantwoordelijk voor het departement Sterrenkunde van de Australische Nationale Universiteit. Onder leiding van de Amerikaans/Nederlandse astronoom Bart Jan Bok (1906-1983) groeide de sterrenwacht uit tot een internationaal centrum voor de studie van de Zuidelijke nachthemel. Bart Bok behield tevens goede contacten met de politieke wereld, UNESCO en radio-astronomen, zoals Grote Reber (1911-2002) die in 1954 actief werd in Tasmanië omwille van de gunstige ionosfeer en radio-stille omgeving.
Het succes van wereld's eerste grote radio schotel, de 76,2 m Lovell telescoop te Jodrell Bank nabij Manchester in Groot-Brittannië ("first light" 2 augustus 1957), en het nakende ruimtevaart-programma gaf aanleiding tot een wereldwijd netwerk van radio volgstations; NASA's Deep Space Network (DSN). Op 31 oktober 1961 werd de 64,2 m Parkes radio telescoop te Parkes officieel ingehuldigd als de Australische tegenvoeter van de Lovell telescoop. In 1963 werd de "Parkes dish" gebruikt om, aan de hand van bedekkingen door de Maan, de preciese positie te bepalen van 3C 273 in het sterrenbeeld Maagd. De Nederlandse astronoom Maarten Schmidt (1929-) gebruikte de 5 m Hale reflector op Mount Palomar in de VSA om het spectrum van deze, door Allan Sandage (1926-2010) ontdekte radiobron te verkrijgen. Zodoende ontdekte hij de grote roodverschuiving van de optische tegenhanger van deze quasar (quasi stellar object) die erop wees dat dit extra-galactisch object zich op 2,2 miljard lichtjaren van de Aarde bevond. Het gebrek aan een 4m klasse optische telescoop om dergelijke ontdekkingen op te volgen en de Zuidelijke hemel in groter detail te bestuderen deed zich "Down Under" duidelijk voelen. Tegelijkertijd ontstond er een exodus van Britse astronomen naar Amerikaanse observatoria, die net als hun Europese collega's (ESO 1963) waren begonnen met de uitbouw van telescopen in Chili, Zuid-Amerika. Onder impuls van Bart Bok, begonnen Australische astronomen uit te kijken naar een donkere plaats met goede seeing om een 4m klasse telescoop in combinatie met een grote Schmidt reflector te huisvesten. Bovendien noodzaakte de toenemende lichtvervuiling op Mount Stromlo om diverse telescopen te verhuizen.
3,9 m Anglo-Australische Telescoop
In oktober 1962 werd het 1 170m hoge Siding Spring in het Warrumbungle nationale park, op 600 km ten noordwesten van Sydney, uitgekozen als locatie voor een nieuwe generatie Australische telescopen. Na een overeenkomst tussen de Royal Society London en de Australische academie voor wetenschappelijk onderzoek werden de specificaties voor een 4m klasse Anglo-Australische telescoop (AAT) vast gelegd in juli 1965. Ondanks hun ligging aan tegenovergestelde zijden van de wereld, verliep de samenwerking binnen het internationale committee zeer vlot en werd algauw een consensus bereikt omtrent de realisatie van de grootste optische telescoop in Australië.
In november 1967 kreeg de Owens-Illinois Inc glasfabriek de opdracht om een 4 m diameter spiegel te gieten uit Cervit, een keramische glassoort met een extreem lage uitzettingscoefficiënt. Eind 1969 werd deze AAT hoofdspiegel, met een dikte van 0,71 m en gewicht van 27,5 ton, voor verdere afwerking naar het Britse Grubb Parsons gestuurd. In maart 1973 deed de Itek Corporation de Hartmann test van de optiek, waarna de afgewerkte hoofdspiegel, met een diameter van 3,94 m (3,89 m bruikbaar) naar Australië werd verscheept. Grubb Parsons realiseerde tevens drie convexe secundaire spiegels; 1,41 m voor de f/8.0 Ritchey-Chrétien focus, 0,84 m voor de f/15 Cassegrain focus en een 0,83 m voor de f/36 coudé focus. De coudé focus vereiste tevens een platte ellipsvormige tertiaire spiegel van 1,07 m bij 0,71 m om het licht naar één van de vier coudé kamers te brengen. In oktober 1970, na de aanleg van een weg en de nodige nutsvoorzieningen, begon Leighton Contractors Limited - Sydney met de bouw van het betonnen AAT gebouw en een hangar voor de technische ondersteuning. In 1972 werd het 48 meter hoge gebouw afgewerkt door Evans Deakin Limited - Brisbane met een computer-gestuurde stalen koepel (opening 6,5 m bij 5,3 m), waarin een kraan met een capaciteit van 46 ton werd ondergebracht. In april 1973 werd de 150 ton zware equatoriale hoefijzermontering geassembleerd door Mitsubishi Electric en Marconi Radar Systems waarna een team van ingenieurs en astronomen de inbedrijfstelling konden opvolgen.
f/3,3 primaire focus, f/8 Ritchey-Chrétien, f/15 Cassegrain en een f/36 Coudé focus. Anno 2014 wordt
de AAT voornamelijk gebruikt voor spectroscopie (analyse van sterlicht) - Foto: Philip Corneille
In augustus 1973 verkreeg de 1,80 m UK Schmidt telescoop "first light" en aangezien deze breedveld reflector de Zuidelijke hemel in kaart zou brengen, ontstond een gezonde competitie tussen het AAT Siding Spring team en het Amerikaans/Chileense CTIO Cerro Tololo team om als eerste "first light" te verkrijgen voor een 4 m klasse telescoop in het Zuidelijke halfrond. Het uittesten van het AAT real-time computer systeem verliep zonder problemen, waarna een team van astronomen, onder leiding van Ben Gascoigne (1915-2010) en David Brown (1927-1987), de primaire focus onder handen namen. Astro-fotografie op de primaire focus vereiste een systeem van coma correctors en voor de AAT werd een doublet - (25 boogminuten) en een triplet lenzensysteem (60 boogminuten) ontwikkeld. Op 27 april 1974 verkreeg de 3,9 m AAT "first light" en Australië's grootste telescoop werd op 16 oktober 1974 officieel ingehuldigd door prins Charles en de kosmoloog Fred Hoyle (1915-2001). Vanaf juni 1975 werd de AAT operationeel voor routine waarnemingen. Op het vlak van management en wetenschappelijk onderzoek op middellange termijn, werd het AAO (Anglo Australian Observatory) opgericht, waarbij de planning voor de 3,9 m AAT en de 1,80 m UK Schmidt onafhankelijk werd van de ANU (Australische Nationale Universiteit). De AAO stond in voor de tijdsallocatie; Australische astronomen (35% ), Britse astronomen (35%), de Mount Stromlo groep (21%) en buitenlandse waarnemers (9%).
In februari 1987 werd SN 1987A ontdekt in de Grote Magellaanse Wolk, het op twee na dichtst bij de Melkweg gelegen sterrenstelsel. Deze opmerkelijke supernova bereikte een helderheid van 2,8 waardoor hij met het blote oog zichtbaar werd en de dichtstbijzijnde supernova werd sinds SN 1604 in het sterrenbeeld Boogschutter, die door Johannes Kepler (1571-1630) in oktober 1604 werd waargenomen. De emissienevel of supernovarestant van SN 1987A werd jaren lang door de AAT astronomen opgevolgd en werd een van de meest onderzochte astronomische objecten aan de Zuidelijke hemel. Tussen 1997 en 2002 werd de 2dF Galaxy Redshift Survey (2 graden gezichtsveld) uitgevoerd met een multi-object spectrograaf op de primaire focus, waarbij de spectra van 232 000 sterrenstelsels, 12 300 sterren en 125 quasars werden bekomen. De helderheidslimiet (schijnbare magnitude) lag op 19,5 hetgeen overstemde met een roodverschuiving z = 3, waardoor een driedimensionaal beeld werd gevormd van sterrenstelsels tot op een afstand van twee miljard lichtjaren. In 2006 werd het systeem geoptimaliseerd met de AA-Omega spectrograaf, voor de verdere studie van de vorming en evolutie van sterrenstelsels. In 2009 werden de resultaten van de 6dF Galaxy survey vrijgegeven en voor 2014 werd een upgrade voorzien van de 1,80 m UK Schmidt reflector en de AA-Omega apparatuur van de AAT.
Het succes verhaal van de AAT bleek een goede stimulans voor de verdere uitbouw van de Britse telescopen, enerzijds in het Zuidelijke halfrond met de 2.30 m ANU reflector te Siding Spring (mei 1984) en anderzijds met de 4,20 m William Herschel Telescoop van de Isaac Newton Group op de ORM sterrenwacht van La Palma (juni 1987). Bovendien werd definitief een halt toegeroepen aan de exodus van Europese astronomen naar Amerikaanse sterrenwachten, aangezien doctoraatsstudenten uitkeken naar de ingebruikname van een nieuwe generatie telescopen waarmee Europa opnieuw een leidinggevende rol ging spelen in de fascinerende wereld van de sterrenkunde.
