The W.M. Obserwatorium Kecka a jego dwa dziesięciometrowe teleskopy znajdują się wysoko na szczycie Mauna Kea góra wulkaniczna na Hawajach. Te bliźniacze teleskopy, wrażliwe na światło optyczne i podczerwone, należą do największych i najbardziej produktywnych instrumentów na świecie. Każdej nocy umożliwiają astronomom podglądanie obiektów tak bliskich jak światy naszego Układu Słonecznego i tak odległych, jak niektóre z najwcześniejszych galaktyk w kosmosie.
Najważniejsze fakty: Obserwatorium Kecka
- Obserwatorium Keck ma dwa dziesięciometrowe zwierciadła, z których każde składa się z 36 sześciokątnych elementów, które współpracują ze sobą jak jedno lustro. Każde lustro waży 300 ton i jest podtrzymywane przez 270 ton stali.
- Objętość każdej kopuły teleskopu wynosi ponad 700 000 stóp sześciennych. Kopuły są chłodzone przez cały dzień i są utrzymywane w temperaturze poniżej lub poniżej zera, aby zapobiec zniekształceniu luster przez ciepło.
- Obserwatorium Kecka było pierwszym ważnym obiektem, w którym zastosowano optykę adaptacyjną i laserowe gwiazdy prowadzące. Teraz używa prawie tuzina instrumentów do fotografowania i badania nieba. Przyszłe przyrządy obejmują wykrywacz planet i kosmiczny twórca map.
Technologia teleskopów Keck
W.M. Obserwatorium Kecka używa najnowocześniejszych instrumentów do obserwowania wszechświata, w tym niektórych, które pomagają mu w wycinaniu światła z odległych obiektów. Te spektrografy, wraz z kamerami na podczerwień, utrzymują Kecka na czele badań astronomicznych. W ostatnich latach obserwatorium zainstalowało także adaptacyjne układy optyczne, które pomagają jego lusterkom kompensować ruch atmosfery, który może zamazać widok. Systemy te wykorzystują lasery do tworzenia „gwiazd prowadzących” wysoko na niebie.
Adaptacyjne lasery optyczne pomagają mierzyć ruchy atmosferyczne, a następnie korygować tę turbulencję za pomocą odkształcalnego lustra, które zmienia kształt 2000 razy na sekundę. Teleskop Keck II stał się pierwszym dużym teleskopem na świecie, który opracował i zainstalował system AO w 1988 r. I jako pierwszy zastosował lasery w 2004 r. Systemy zapewniły ogromną poprawę przejrzystości obrazu. Obecnie wiele innych teleskopów korzysta również z adaptacyjnej optyki, aby poprawić widoczność.
Odkrycia i obserwacje Kecka
Ponad 25 procent obserwacji amerykańskich astronomów odbywa się w Obserwatorium Kecka, a wiele z nich zbliża się, a nawet przekracza widok z Kosmiczny Teleskop Hubble'a (który dokonuje obserwacji z wysoko ponad ziemską atmosferą).
Obserwatorium Kecka pozwala widzom badać obiekty w świetle widzialnym, a następnie poza nimi, w podczerwieni. Ten szeroki zakres „przestrzeni” obserwacyjnej sprawia, że Keck jest tak naukowo produktywny. Otwiera astronomom królestwo interesujących obiektów, których nie można zaobserwować w świetle widzialnym.
Wśród nich są regiony porodowe podobne do znanych Mgławica Oriona i gorące młode gwiazdy. Nowo narodzone gwiazdy nie tylko świecą w świetle widzialnym, ale także ogrzewają chmury materiału, który uformował ich „gniazda”. Keck może zajrzeć do gwiezdnego pokoju dziecięcego, aby zobaczyć procesy porodu. Jego teleskopy umożliwiły obserwację jednej z takich gwiazd, zwanej Gaia 17bpi, członka klasy gorących młodych gwiazd zwanych typami „FU Orionis”. Badanie pomogło astronomom zebrać więcej informacji o tych nowonarodzonych gwiazdach wciąż ukrytych w ich chmurach porodowych. Ten ma dysk z materiałem, który „wpada” w gwiazdę w sposób pasujący i startujący. To powoduje, że gwiazda rozjaśnia się co jakiś czas, nawet gdy rośnie.
Na drugim końcu wszechświata teleskopy Kecka zostały użyte do obserwacji bardzo odległej chmury gazu, która istniała krótko po narodzinach wszechświata, około 13,8 miliarda lat temu. Ta odległa kępa gazu nie jest widoczna gołym okiem, ale astronomowie mogą ją znaleźć za pomocą specjalistycznych instrumentów na teleskopie, aby obserwować bardzo odległy kwazar. Jego światło świeciło przez chmurę, a na podstawie danych astronomowie odkryli, że chmura jest zbudowana z nieskazitelnego wodoru. Oznacza to, że istniało w czasach, gdy inne gwiazdy nie „zanieczyściły” przestrzeni jeszcze cięższymi pierwiastkami. To spojrzenie na warunki z czasów, gdy wszechświat miał zaledwie 1,5 miliarda lat.
Innym pytaniem, na które astronomowie używający Kecka chcą odpowiedzieć, jest „jak powstały pierwsze galaktyki?” Od te małe galaktyki są bardzo daleko od nas i są częścią odległego wszechświata, obserwując je trudny. Po pierwsze, są bardzo słabe. Po drugie, ich światło zostało „rozciągnięte” przez ekspansję wszechświata i, dla nas, pojawia się w podczerwieni. Jednak ich zrozumienie może nam pomóc jak powstała nasza Droga Mleczna. Keck może obserwować odległe wczesne galaktyki za pomocą instrumentów wrażliwych na podczerwień. Między innymi mogą badać światło emitowane przez gorące młode gwiazdy w tych galaktykach (emitowane w ultrafiolecie), które jest ponownie emitowane przez obłoki gazu otaczające młodą galaktykę. Daje to astronomom wgląd w warunki panujące w tych odległych gwiezdnych miastach w czasach, gdy byli tylko niemowlętami, dopiero zaczynającymi rosnąć.
Historia obserwatorium Kecka
Historia obserwatorium sięga wczesnych lat siedemdziesiątych. Wtedy astronomowie zaczęli szukać nowej generacji dużych teleskopów naziemnych z największymi lustrami, jakie mogli stworzyć. Jednak szklane lustra mogą być dość ciężkie i trudne w ruchu. Naukowcy i inżynierowie chcieli lekkich. Astronomowie zaangażowani w University of California i Lawrence Berkeley Labs pracowali nad nowymi podejściami do budowania elastycznych luster. Wymyślili sposób, aby to zrobić, tworząc segmentowane lustra, które można ustawić pod kątem i „dostroić”, aby stworzyć jedno większe lustro. Pierwsze lustro, zwane Keck I, zaczęło obserwować niebo w maju 1993 roku. Keck II został otwarty w październiku 1996 roku. Te odbijające teleskopy od tego czasu są używane.
Od czasu obserwacji „pierwszego światła” oba teleskopy były częścią najnowszej generacji teleskopów wykorzystujących zaawansowaną technologię do badań astronomicznych. Obecnie obserwatorium służy nie tylko do obserwacji astronomicznych, ale także do wspierania misji lotów kosmicznych na planetach takich jak Merkury i nadchodzących Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Jego zasięg jest nieporównywalny z żadnym innym dużym teleskopem na tej planecie.
W.M. Obserwatorium Keck jest zarządzane przez Kalifornijskie Stowarzyszenie Badań w Astronomii (CARA), które obejmuje współpracę z Caltech i University of California. NASA jest również częścią partnerstwa. W.M. Fundacja Keck zapewniła fundusze na jego budowę.
Źródła
- Galeria zdjęć: Keck. www.astro.ucsc.edu/about/image-galleries/keck/index.html.
- „Wiadomości i wydarzenia z IfA”. Pomiar i niepewność, www.ifa.hawaii.edu/.
- „Up Above the World So High”. W. M. Obserwatorium Kecka, www.keckobservatory.org/.