Een sterrenwacht is een gebouw of gebouwencomplex, dat ingericht is voor het verrichten van sterrenkundige waarnemingen. Er bestaan twee soorten: optische sterrenwachten en radiosterrenwachten.
Het volgende gaat over de optische, de gewone, sterrenwachten; aan de radiosterrenwachten is een aparte paragraaf gewijd. In de eerste plaats zijn aanwezig doelmatig opgestelde instrumenten (z sterrenkundige instrumenten) en in de regel ook: een bibliotheek, een fotografisch atelier, een instrumentmakerij, kamers met instrumenten voor het uitmeten van fotografische negatieven, benevens werkruimten voor de wetenschappelijke staf en de rekenaars. Eenzaam gelegen sterrenwachten (de allernieuwste staan in schaars bevolkte streken) hebben veelal een eigen watervoorzienings- en electriciteitsbedrijf.De geschikte plaats. Aanvankelijk stichtte men sterrenwachten op plaatsen, waar de sterrenkunde beoefend werd en overwoog men niet of deze plaatsen ook de doelmatigste waren. Verreweg de meeste Europese sterrenwachten zijn universiteitsinstellingen. De bescheiden sterrenwacht op het dak van het universiteitsgebouw te Leiden was de eerste officiële sterrenwacht in Europa (1633); sterrenwachten, zoals de Uranienborg van Tycho Brahe, waren persoonlijk eigendom. Van de nu nog bestaande sterrenwachtsgebouwen is dat van Parijs het oudste (1667), hierop volgt in ouderdom de sterrenwacht te Greenwich (1675).
Thans worden de sterrenwachten bij voorkeur gebouwd op plaatsen, waar het klimaat het grootst mogelijke rendement van de vaak kostbare instrumenten verzekert. In de eerste plaats moet het aantal nachten met onbewolkte hemel zo groot mogelijk zijn en moeten deze heldere nachten liefst gelijkmatig over alle maanden van het jaar verdeeld zijn. Vele Europese sterrenwachten zijn in dit opzicht ongunstig gelegen. Te Leiden wordt gedurende 60 à 70 nachten per jaar geobserveerd, doch hiervan is niet meer dan de helft voor alle soorten waarnemingen geschikt. In scherpe tegenstelling hiermee staan de observatoria op de Mt Wilson en op Palomar Mountain (beide in Californië) en te Johannesburg (Zuid-Afrika), die kunnen rekenen op ongeveer 300 bruikbare nachten, waarvan er niet minder dan 200 onverdeeld gunstig zijn.
In de tweede plaats verlangt men een gebied met een „rustige dampkring”. Wat het ongewapende oog waarneemt als het flonkeren (scintilleren) van de sterren, blijkt in de kijker een gecompliceerd verschijnsel te zijn, dat zich voordoet als een snel heen-en-weergaande beweging, die in het ongunstigste geval gepaard gaat met grillige vormveranderingen en onregelmatige lichtverdelingen van de beelden. Dit noemt men kortweg onrust der lucht, of juister: onrust van de beelden ten gevolge van veranderingen in de dampkring. De onrust van de lucht vermindert de meetnauwkeurigheid en vooral ook het scheidend vermogen van de optische instrumenten. Willen dan ook de eigenschappen van de telescopen volledig tot hun recht komen, dan verdient een sterrenwacht, gelegen op een hoog plateau en op behoorlijke afstand van zeeën en valleien, de voorkeur.
Ten derde zijn de reinheid en de vochtigheid van de lucht belangrijke factoren. Met het oog op de reinheid (stofvrij) is het zaak de nabijheid van grote steden en industriecentra te mijden. Vrij uitzicht nabij de horizon is geen vereiste. Sterren, die minder dan io° boven de horizon staan, vertonen door de sterke refractie en door de onrust van de lucht (die nabij de horizon het grootst is) slechte beelden en worden daarom hoogst zelden waargenomen.
In een vochtig klimaat met flinke temperatuurwisselingen zal gemakkelijk mist en nevelvorming optreden, de nevel vermindert de doorschijnendheid van de dampkring. Een droog klimaat verdient dus de voorkeur. Het spreekt van zelf dat de straat- en reclameverlichting van nabije steden hinderlijk is. Het zuidelijke station van de Leidse Sterrenwacht, bijvoorbeeld, is bezig de wijk te nemen naar een eenzamer oord; de Hale Telescoop staat op Palomar Mountain, ver verwijderd van steden en dorpen.
Pijlers en koepels. Zware, niet te hoge en stevig gefundeerde pijlers verzekeren een stabiele en trillingvrije opstelling van de telescopen. De koepels dienen ter bescherming van de kijker. Telescopen, die onbeschermd in de vrije lucht zijn opgesteld, zijn zeer zeldzaam. Tijdens de waarnemingen zorgt een wijde spleet in de koepel voor een onbelemmerd uitzicht. De koepel is in zijn geheel draaibaar om een verticale as. Bij vast opgestelde instrumenten, zoals de meridiaancirkel, heeft de spleet een vaste plaats. In iedere koepel is een inrichting aanwezig, die de waarnemer in staat stelt in een niet-vermoeiende houding zijn nachtelijk werk te verrichten. In de figuur is een op-en-neergaande vloer getekend: deze constructie wordt toegepast bij grote refractoren. Bij reflectoren van het Newton-type, waar de plaathouder en de oculairen aan het boveneinde van de tubus bevestigd zijn, zijn hoge waarnemingszetels vereist. Vaak wordt een op-en-neergaand platform in de spleet aangebracht. In slechts één geval, de Hale Telescoop op Palomar Mountain, is de zetel voor de waarnemer in de monding van de kijker zelf opgehangen.
Sterrenwachten en sterrenkundige instituten in Nederland en Indonesië. Nederland bezit twee sterrenwachten. Verder zijn er twee sterrenkundige laboratoria. De Sterrenwacht van de universiteit te Leiden, gesticht in 1633, bestond uit een houten toren op het dak van het universiteitsgebouw aan het Rapenburg; eerst in 1858 werd een deel van de Hortus voor de bouw van een goed geoutilleerde sterrenwacht afgestaan. De laatste reorganisatie had plaats in 1918, toen wijlen prof. dr W. de Sitter tot directeur benoemd was. 'Er zijn nu drie afdelingen:
1. de fundamentele, die beschikt over een meridiaancirkel, een zenithtelescoop en een azimuthinstrument;
2. de astrophysische afdeling, waar de waarnemingen verricht worden met een fotografische refractor, een dubbele refractor met arcerende plaathouder en een reflector (opening 50 cm);
3. de theoretische afdeling heeft uiteraard weinig of geen instrumenten van node; zij bewerkt waarnemingsgegevens, die elders verzameld zijn. Verder is te Leiden een visuele refractor (opening 26 cm) aanwezig; hiermee zijn vele dubbelsterwaarnemingen verricht. Sinds 1923 is een Nederlands sterrenkundige geregeld werkzaam aan de Unie Sterrenwag, Johannesburg, om materiaal voor de Leidse sterrenwacht te verzamelen. In het jaar 1939 nam de Leidse sterrenwacht een eigen tweevoudige fotografische refractor te Johannesburg in gebruik; eerlang zal aan dit instrumentarium nog worden toegevoegd een reflector met opening van 90 cm.
Universiteitssterrenwacht te Utrecht. Gesticht in 1642, heeft deze sterrenwacht de grootste reorganisatie ondergaan in 1826, toen een meridiaancirkel en een visuele refractor (opening 11,5 cm) geïnstalleerd werden. Later is nog een visuele refractor (opening 26 cm, brandpuntsafstand 319 cm) aan het instrumentarium toegevoegd. Beide refractoren werden gebruikt voor visuele waarneming van veranderlijke sterren. Een aantal jaren geleden werd de torentelescoop (opening 26 cm, brandpuntsafstand 13 m) overgebracht van het toenmalige heliophysische instituut naar de sterrenwacht; sindsdien heeft de sterrenwacht geheel het karakter van een zonnewacht.
Sterrenkundig laboratorium Kapteyn te Groningen. Dit werd in 1896 door wijlen prof. dr J. C. Kapteyn gesticht en vormde toen een unicum. Het laboratorium bezat geen enkele telescoop, doch alleen een instrument voor het uitmeten van fotografische negatieven. Nu beschikt het Kapteyn Laboratorium over meer dergelijke meetinstrumenten en over een fotometer. Bovendien is in 1937 een reflector (opening 55 cm) in gebruik genomen.
Het sterrenkundig instituut van de gemeentelijke universiteit te Amsterdam werd in 1921 geopend en komt in karakter sterk overeen met het oorspronkelijke sterrenkundige laboratorium te Groningen. Terwijl de onderzoekingen te Groningen betrekking hebben op de bouw van de sterrenwereld, beoefent men te Amsterdam de astrophysica.
Bosscha sterrenwacht te Lembang (Indonesië), gebouwd door de Nederlands-Indische sterrenkundige Vereniging, die in 1920 op initiatief van de heer K. A. R. Bosscha opgericht werd. Het grootste instrument is een dubbele refractor, combinatie van een visuele refractor met een fotografische (opening 60 cm en brandpuntsafstand 10,5 m). Verder zijn twee kleine visuele en twee fotografische refractoren aanwezig. Het instrumentarium zal binnen enkele jaren worden aangevuld met een Schmidt-reflector.
Voorts zijn er het Sterrenkundig Instituut van de Vrije Universiteit te Brussel (opger. 1924), het Sterrenkundig Instituut van de Universiteit te Gent (opger. 1906), het Sterrenkundig Instituut van de Universiteit te Leuven, met een Franse en een Nederlandse afdeling (de eerste onder prof. G. Lemaitre, wereldberoemd om zijn theorie over de uitdijing van het heelal en de kosmische stralen), en het Sterrenkundig Instituut van de Universiteit te Luik.
Buitenlandse sterrenwachten
Een lijst van sterrenwachten wordt telken jare gepubliceerd in alle sterrenkundige jaarboeken (Nautical Almanac, Connaissance des Temps, American Ephemeris, Berliner Jahrbuch enz.).
Sterrenwacht en Sterrenkundige Instituten in België
In België worden geregelde waarnemingen verricht sedert 1 Jan. 1833, op initiatief van A. Quetelet. De Sterrenwacht is sedert 1890 gevestigd te Ukkel.
De vijf belangrijkste sterrenwachten zijn:
1. De Mount Wilson and Palomar Observatories van het Carnegie Institution en het California Institute of Technology in Californië. Op de Mount Wilson staan de 257 cm reflector, de schier onovertroffen 152 cm reflector en een 43 m hoge toren telescoop ; op Palomar Mountain zijn sinds 1948 in gebruik genomen: de Hale Telescope, de grootste reflector (opening 510 cm), en twee Schmidt-telescopen (opening 122 en 46 cm).
2. Het Harvard College Observatory te Cambridge in de staat Massachusetts (V. S.), waar talrijke instrumenten zijn opgesteld. In Oak Ridge (Mass.), in Climax (Col.) en te Bloemfontein (Zuid-Afrika) bezit het gunstig gelegen waarnemingsstations met enkele goede telescopen.
3. Royal Observatory Greenwich, in 1948 verhuisd naar Herstmonceux Castle in Sussex, waar vooral de fundamentele sterrenkunde beoefend werd en wordt. Nu beschikt men daar ook over belangrijke refractoren.
4. Terkes Observatory of the University of Chicago, Williams Bay, Wisconsin (V. S.), waar de grootste refractor (opening 102 cm) is opgesteld cn dat hecht verbonden is met het zeer belangrijke McDonald Observatory in Texas.
5. Het Lick Observatory of the University of California op Mt Hamilton, dat beschikt over de op één na grootste refractor en de beroemde Crossley reflector (opening 91 cm, brandpuntsafstand 5,3 m).
In totaal zijn er op aarde ongeveer tweehonderd sterrenkundige instituten, die niet privé-bezit zijn, noch uitsluitend voor onderwijsdoeleinden gebruikt worden. Hiervan verdienen er 35 de naam „grote sterrenwachten” (16 in en 19 buiten Europa). De volgende landen bezitten 5 of meer sterrenwachten: V. S. (45), Duitsland (22), Engeland (16), Italië (16), Rusland (13), Frankrijk (11), Nederland (6), Spanje (6), Polen (6), Australië (6), Zwitserland (5) en Tsjechoslowakije (5).
Radiosterrenwachten.
Na Wereldoorlog II zijn radiosterrenwachten verrezen, instituten die zich uitsluitend toeleggen op het waarnemen van radiostraling van kosmische herkomst.
Bij het kiezen van de geschikte plaats behoeft het klimaat niet in aanmerking te worden genomen; wolken hinderen de waarnemingen niet. Het is echter zeer belangrijk dat binnen een wijde omtrek geen bronnen van storende radiostraling voorkomen; ook worden eisen gesteld aan het terrein rondom de ontvangtoestellen.
De Nederlandse radiosterrenwacht is voorlopig gevestigd op het terrein van Radio Kootwijk. In 1954 zal een radiotelescoop met een opening van 25 m worden opgesteld te Norg (Dr.).
In België gebruikt men voor de radioastronomie een radio telescoop (Riese-Würzburg) van 7,50 m opening. Deze is tijdelijk opgesteld in het station te Groenendaal bij Brussel. De tweede radiotelescoop (Laffineur) van 6 m opening werd opgericht in de Sterrenwacht te Ukkel.
De grootste buitenlandse radio sterrenwachten zijn gevestigd nabij Sydney (Australië), op Jodrell Bank (Manchester, Engeland) en in Washington (V.S.).
DR J. J. RAIMOND
Lit.: P. Stroobant e.a., Les observatoires astronomiques et les astronomes (Bruxelles 1907, herdr. m. suppl. 1931-’36).
