Keck Observatorul Cele mai stiintifice telescoape producatoare

W.M. Observatorul Keck și cei doi telescoape la o lungime de zece metri se așază sus pe muntele vulcanic Mauna Kea din Hawai. Aceste telescoape gemene, sensibile la lumina optică și infraroșie, sunt printre cele mai mari și mai productive instrumente din lume. În fiecare noapte, aceștia permit astronomilor să privească obiecte la fel de aproape de lumile propriului nostru sistem solar și cât mai departe de unele dintre cele mai vechi galaxii din cosmos.

Fapte rapide: Observatorul Keck

• Observatorul Keck are două oglinzi de zece metri, fiecare formată din 36 de elemente în formă hexagonală care lucrează împreună ca o singură oglindă. Fiecare oglindă cântărește 300 de tone și este susținută de 270 de tone de oțel. 
• Volumul fiecărei cupole a telescopului este de peste 700.000 de metri cubi. Cupolele sunt răcite pe parcursul zilei și sunt menținute la sau sub temperaturi de îngheț, pentru a preveni distorsiunea oglinzilor prin căldură.
• Observatorul Keck a fost prima instalație majoră care a folosit optica adaptivă și stelele cu ghid laser. Acum folosește aproape o duzină de instrumente pentru a imagina și studia cerul. Instrumentele viitoare includ un căutător de planete și un mapper cosmic.

Tehnologia telescopurilor Keck

W.M. Observatorul Keck folosește instrumente de ultimă oră pentru a observa universul, inclusiv unele care îl ajută să disecă lumina de obiecte îndepărtate. Aceste spectrografii, împreună cu camerele cu infraroșu, îl țin pe Keck în fruntea cercetărilor astronomice. În ultimii ani, observatorul a instalat și sisteme optice adaptive care ajută oglinzile sale să compenseze mișcarea atmosferei care poate estompa vederea. Aceste sisteme folosesc lasere pentru a crea „stele de ghidare” înalte pe cer.

O stea cu ghid laser este propagată de la telescopul Keck II. Acest lucru este utilizat pentru a ajuta la „clarificarea” vizualizării telescopului cu ajutorul opticii adaptive. Observatorul Keck

Laserele optice adaptive ajută la măsurarea mișcărilor atmosferice și apoi corectează acea turbulență folosind o oglindă deformabilă care își schimbă forma de 2.000 de ori pe secundă. Telescopul Keck II a devenit primul telescop mare din întreaga lume care a dezvoltat și instalat un sistem AO în 1988 și a fost primul care a implementat lasere în 2004. Sistemele au oferit o îmbunătățire uriașă a clarității imaginii. Astăzi, multe alte telescoape folosesc optică adaptivă pentru a-și îmbunătăți vizionările.

Oglinda Keck 1. Are 10 metri și este format din 36 de segmente. W. M. Keck Observatorul

Descoperiri și observații Keck

Mai mult de 25 la sută din observațiile făcute de astronomii americani sunt făcute la Observatorul Keck și mulți dintre ei se apropie și chiar depășesc vederea de la Telescopul Spațial Hubble (care își face observarea din înaltul atmosferei Pământului).

Observatorul Keck permite spectatorilor să studieze obiectele în lumină vizibilă și apoi dincolo, în infraroșu. Această gamă largă de „spațiu” de observație este ceea ce îl face pe Keck atât de productiv științific. Deschide un tărâm de obiecte interesante astronomilor care nu pot fi observate în lumină vizibilă.

Printre ele se numără regiuni de naștere similare cu Nebuloasa Orion familiară și stelele tinere fierbinți. Nu numai stelele nou-născuți strălucesc în lumină vizibilă, dar încălzesc norii de material care le-au format „cuiburile”. Keck se poate uita la pepiniera stelară pentru a vedea procesele nașterii în stele. Telescoapele sale au permis observarea unei astfel de stele, numită Gaia 17bpi, un membru al unei clase de stele tinere fierbinți numite tipuri "FU Orionis". Studiul i-a ajutat pe astronomi să strângă mai multe informații despre aceste stele nou-născute încă ascunse în norii lor de naștere. Acesta are un disc de material care „intră” în stea în forma și începe. Asta face ca steaua să lumineze din când în când, chiar și în timp ce crește. 

Conceptul unui artist de o tânără vedetă izbucnitoare precum cea studiată la Keck. Este încă îngropat în norul său de gaz și praf, care se învârte cu el. Ocazional, materialul este înfășurat pe stea prin câmpurile sale magnetice. Asta luminează temporar steaua. IPAC

La celălalt capăt al universului, telescoapele Keck au fost folosite pentru a observa un nor extrem de îndepărtat de gaz care a existat la scurt timp după nașterea universului, cu aproximativ 13,8 miliarde de ani în urmă. Această aglomerație îndepărtată de gaz nu este vizibilă cu ochiul liber, dar astronomii ar putea găsi cu ajutorul instrumentelor specializate de pe telescop pentru a observa un quasar foarte îndepărtat. Lumina lui strălucea prin nor, iar din date, astronomii au descoperit că norul era format din hidrogen curat. Asta înseamnă că a existat într-o perioadă în care alte stele nu au „poluat” încă spațiul cu elementele lor mai grele. Este o privire asupra condițiilor în care universul avea doar 1,5 miliarde de ani. 

Această simulare a galaxiilor și a gazului din universul timpuriu îi ajută pe astronomii care folosesc Keck să studieze norii de gaze îndepărtați care existau în universul foarte timpuriu și îndepărtat. Colaborare TNG 

O altă întrebare la care astronomii care folosesc Keck vor să răspundă este „cum s-au format primele galaxii?” Deoarece acele galaxii infantile sunt foarte departe de noi și fac parte din universul îndepărtat, observarea lor este dificilă. În primul rând, sunt foarte slabe. În al doilea rând, lumina lor a fost „întinsă” de expansiunea universului și, la noi, apare în infraroșu. Cu toate acestea, înțelegerea lor ne poate ajuta să vedem cum s-a format propria noastră Calea Lactee. Keck poate observa acele galaxii timpurii îndepărtate cu instrumentele sale sensibile la infraroșu. Printre altele, ele pot studia lumina emisă de stele tinere fierbinți în acele galaxii (emise în ultraviolete), care este re-emisă de nori de gaz care înconjoară galaxia tinerească. Acest lucru le oferă astronomilor o informație asupra condițiilor din acele orașe stelare îndepărtate, într-un moment în care erau născuți doar, începând să crească. 

Istoria observatorului Keck

Istoria observatorului se întinde până la începutul anilor ’70. Atunci, astronomii au început să se uite la construirea unei noi generații de mari telescoape la sol cu ​​cele mai mari oglinzi pe care le-ar putea crea. Cu toate acestea, oglinzile din sticlă pot fi destul de grele și pondere pentru a se deplasa. Ceea ce au dorit oamenii de știință și inginerii au fost cei ușori. Astronomii implicați la Universitatea din California și Laboratorii Lawrence Berkeley lucrau la noi abordări pentru construirea oglinzilor flexibile. Au venit cu o modalitate de a o face prin crearea oglinzilor segmentate care ar putea fi înclinate și „reglate” pentru a crea o oglindă mai mare. Prima oglindă, numită Keck I, a început să observe cerul în mai 1993. Keck II s-a deschis în octombrie 1996. Aceste telescoape reflectante au fost folosite încă de atunci.

Încă din observațiile lor „ușoare”, ambele telescoape au făcut parte din ultima generație de telescoape care folosesc tehnologie avansată pentru studii astronomice. În prezent, observatorul este folosit nu numai pentru observații astronomice, ci și pentru a sprijini misiunile de zboruri spațiale către planete precum Mercur și telescopul spațial James Webb. Difuzarea sa este de neegalat de oricare alt telescop mare actual pe planetă.

W.M. Observatorul Keck este gestionat de Asociația pentru Cercetări în Astronomie din California (CARA), care include cooperarea cu Caltech și Universitatea din California. NASA face parte și din parteneriat. W.M. Fundația Keck a oferit finanțare pentru construcția sa.

surse

• Galerie de imagini: Keck. www.astro.ucsc.edu/about/image-galleries/keck/index.html.
• „Știri și evenimente din IFA.” Măsurare și incertitudine, www.ifa.hawaii.edu/.
• „Sus Deasupra lumii atât de sus.” Observatorul W. M. Keck, www.keckobservatory.org/.