W. M. Keckin observatorio ja sen kaksi kymmenen metriä leveää kaukoputkea istuvat korkealla huipulla Mauna Kea vulkaaninen vuori havaijilla. Nämä kaksoisteleskoopit, jotka ovat herkkiä optiselle ja infrapunavalolle, kuuluvat maailman suurimpiin ja tuottavimpiin instrumentteihin. Joka ilta ne antavat tähtitieteilijöille mahdollisuuden vertaisarviointiin kohteisiin, jotka ovat niin lähellä oman aurinkokunnan järjestelmäämme ja niin kaukana kuin jotkut varhaisimmista galakseista kosmossa.
Nopeita tosiasioita: Keckin observatorio
- Keckin observatoriossa on kaksi kymmenen metrin peiliä, joista jokainen koostuu 36 kuusikulmaisesta elementistä, jotka toimivat yhdessä yhtenä peilinä. Jokainen peili painaa 300 tonnia ja sitä tukee 270 tonnia terästä.
- Kunkin teleskooppikupolin tilavuus on yli 700 000 kuutiometriä. Kupolit jäähdytetään koko päivän ja pidetään jäätymislämpötiloissa tai niiden alapuolella peilien vääristymisen estämiseksi lämmöltä.
- Keckin observatorio oli ensimmäinen merkittävä laitos, joka käytti adaptiivista optiikkaa ja laser-ohjaustähteitä. Se käyttää nyt lähes tusinaa instrumenttia taivaan kuvaamiseen ja tutkimiseen. Tulevia instrumentteja ovat planeettatunnistin ja kosminen karttaaja.
Keck-kaukoputket
The W.M. Keck Observatory käyttää huipputeknisiä instrumentteja maailmankaikkeuden tarkkailuun, mukaan lukien joitain, jotka auttavat sitä purkamaan valon etäisistä esineistä. Nämä spektrografit yhdessä infrapunakameroiden kanssa pitävät Keckin tähtitieteen tutkimuksen eturintamassa. Observatorio on viime vuosina asentanut myös mukautuvia optiikkajärjestelmiä, joiden avulla sen peilit kompensoivat ilmakehän liikkeen, joka voi hämärtää näkymää. Nämä järjestelmät käyttävät lasereita "ohjaustähteiden" luomiseen korkealle taivaalle.
Adaptiiviset optiikkalaserit auttavat mittaamaan ilmakehän liikkeitä ja korjaamaan turbulenssin sitten muotoa muuttavalla peilillä, joka muuttaa muotoa 2000 kertaa sekunnissa. Keck II-teleskoopista tuli ensimmäinen suuri kaukoputki maailmanlaajuisesti, joka kehitti ja asensi AO-järjestelmän vuonna 1988, ja otti ensimmäisenä käyttöön laserit vuonna 2004. Järjestelmät ovat tarjonneet valtavan parannuksen kuvan selkeyteen. Nykyään monet muut kaukoputket käyttävät adaptiivista optiikkaa myös näkemyksensä parantamiseksi.
Keck löytöjä ja havaintoja
Yli 25 prosenttia Yhdysvaltain tähtitieteilijöiden tekemistä havainnoista tehdään Keckin observatoriossa, ja monet heistä lähestyvät ja ylittävät jopa näkemyksen. Hubble-avaruusteleskooppi (joka tarkkailee korkean maan ilmakehän yläpuolella).
Keckin observatorion avulla katsojat voivat tutkia esineitä näkyvässä valossa ja sen jälkeen infrapunaan. Tuo laaja tarkkailu "avaruus" on se, mikä tekee Keckistä niin tieteellisesti tuottavan. Se avaa tähtitieteilijöille mielenkiintoisia kohteita, joita ei voida havaita näkyvässä valossa.
Heidän joukossaan ovat tutut alueisiin samanlaiset tähtien syntymäalueet Orionin sumu ja kuumia nuoria tähtiä. Vastasyntyneen tähdet eivät vain palaa näkyvässä valossa, vaan ne myös kuumentavat materiaalin pilviä, jotka muodostivat heidän "pesänsä". Keck voi kääntyä tähtitarhoihin nähdäkseen syntymävaiheen prosessit. Sen kaukoputket mahdollistivat yhden tällaisen tähden, nimeltään Gaia 17bpi, kuulumisen kuumien nuorten tähtien luokkaan, nimeltään "FU Orionis". Tutkimus auttoi tähtitieteilijöitä keräämään lisätietoja näistä vastasyntyneistä tähdet, jotka ovat edelleen piilossa syntymäpilvissään. Tässä on levy levyä, joka "putoaa" tähtiin sopivasti ja alkaa. Tällöin tähti kirkastuu joka kerta, jopa sen kasvaessa.
Universumin toisessa päässä Keck-teleskooppeja on käytetty tarkkailemaan erittäin kaukana olevaa kaasupilviä, joka oli olemassa pian universumin syntymisen jälkeen, noin 13,8 miljardia vuotta sitten. Tämä kaukainen kaasumuovi ei ole näkyvissä paljaalla silmällä, mutta tähtitieteilijät voisivat löytää sen kaukoputken erikoistuneilla instrumenteilla tarkkaillakseen hyvin kaukaista kvaasaria. Sen valo loisti pilven läpi, ja tähtitieteilijät havaitsivat tietojen perusteella, että pilvi oli tehty koskemattomasta vedystä. Tämä tarkoittaa sitä, että se oli olemassa aikaan, jolloin muut tähdet eivät olleet vielä "saastuttaneet" tilaa raskaammilla elementeillään. Se on tilannekatsaus takaisin, kun maailmankaikkeus oli vain 1,5 miljardia vuotta vanha.
Toinen kysymys, johon Keckia käyttävät tähtitieteilijät haluavat vastata, on "miten ensimmäiset galaksit muodostuivat?" Siitä asti kun nuo lapsen galaksit ovat hyvin kaukana meistä ja ovat osa kaukaista maailmankaikkeutta, niiden havaitseminen on vaikea. Ensinnäkin, ne ovat hyvin himmeitä. Toiseksi, heidän valonsa on "venyttänyt" maailmankaikkeuden laajenemisesta ja ilmestyy meille infrapunassa. Niiden ymmärtäminen voi kuitenkin auttaa meitä näkemään miten oma maitotietimme muodostui. Keck voi tarkkailla niitä kaukaisia varhaisia galakseja infrapunaherkillä instrumenteillaan. He voivat muun muassa tutkia noiden galaktien kuumien nuorten tähtien lähettämää valoa (jota säteilee ultravioletti), jota nuorekkaata galaksia ympäröivät kaasupilvet lähettävät. Tämä antaa tähtitieteilijöille jonkinlaisen käsityksen olosuhteista kaukaisissa tähtikaupunkeissa aikana, jolloin he olivat vain vastasyntyneitä, vasta alkamassa kasvaa.
Keckin observatorion historia
Observatorion historia ulottuu 1970-luvun alkupuolelle. Silloin tähtitieteilijät alkoivat rakentaa uuden sukupolven suuria maapallolla varustettuja kaukoputkia, joiden peilit ovat suurimpia. Lasipeilit voivat kuitenkin olla melko painavia ja hankalia liikkua. Se mitä tutkijat ja insinöörit halusivat, olivat kevyitä. Kalifornian yliopistossa mukana olevat astronomit ja Lawrence Berkeley Labs kehittivät uusia lähestymistapoja joustavien peilien rakentamiseen. He keksivat tavan tehdä se luomalla segmentoidut peilit, jotka voitaisiin kääntää ja "virittää" yhden suuremman peilin luomiseksi. Ensimmäinen peili, nimeltään Keck I, aloitti taivaan tarkkailun toukokuussa 1993. Keck II avattiin lokakuussa 1996. Nämä heijastavat kaukoputket ovat olleet käytössä siitä lähtien.
Molemmat kaukoputket ovat "ensimmäisen valon" havaintonsa jälkeen olleet osa uusimman sukupolven teleskooppeja, joissa käytetään edistynyttä tekniikkaa tähtitieteellisissä tutkimuksissa. Tällä hetkellä observatorioa käytetään paitsi tähtitieteellisiin havaintoihin myös tukemaan avaruuslento-operaatioita planeettoihin, kuten Mercury, ja tuleviin James Webbin avaruuskaukoputki. Sen ulottuvuus on vertaansa vailla millään muulla nykyisellä planeetan suurella kaukoputkella.
The W.M. Keckin observatorioa johtaa Kalifornian tähtitieteen tutkimusjärjestö (CARA), joka sisältää yhteistyön Caltechin ja Kalifornian yliopiston kanssa. NASA on myös osa kumppanuutta. The W.M. Keck-säätiö rahoitti sen rakentamista.
Lähteet
- Kuvagalleria: Keck. www.astro.ucsc.edu/about/image-galleries/keck/index.html.
- "Uutisia ja tapahtumia IfA: lta." Mittaus ja epävarmuus, www.ifa.hawaii.edu/.
- "Niin korkealla maailman yläpuolella." W. M. Keckin observatorio, www.keckobservatory.org/.