The W.M. Keck observatorij in dva desetmetrska široka teleskopa sta visoko na vrhu Mauna Kea vulkanska gora na Havajih. Ti dvojni teleskopi, ki so občutljivi na optično in infrardečo svetlobo, sodijo med največje in najbolj produktivne instrumente na svetu. Vsako noč astronomom omogočajo, da se zagledajo v predmete, ki so tako blizu, kot so sveti našega lastnega osončja, in tako daleč kot nekatere najzgodnejše galaksije v kozmosu.
Hitra dejstva: observatorij Keck
- Keck Observatory ima dve desetmetrski ogledali, vsako sestavljeno iz 36 elementov v obliki šesterokotnika, ki delujejo skupaj kot eno samo ogledalo. Vsako ogledalo tehta 300 ton in ga podpira 270 ton jekla.
- Prostornina vsake kupole teleskopa je več kot 700.000 kubičnih metrov. Kupole se čez dan hladijo in vzdržujejo pri ali pod nižjimi temperaturami zamrzovanja, da preprečimo izkrivljanje zrcal zaradi toplote.
- Keck Observatory je bil prvi večji objekt, ki je uporabljal prilagodljivo optiko in laserske vodilne zvezde. Zdaj uporablja skoraj ducat instrumentov za slikanje in proučevanje neba. Prihodnji inštrumenti vključujejo iskalca planetov in kozmičnega zemljevida.
Tehnologija teleskopov Keck
The W.M. Keck Observatory uporablja najsodobnejše instrumente za opazovanje vesolja, vključno z nekaterimi, ki mu pomagajo pri seciranju svetlobe od oddaljenih predmetov. Ti spektrografi, skupaj z infrardečimi kamerami, ohranjajo Kecka v ospredju raziskav astronomije. V zadnjih letih je opazovalnica postavila tudi prilagodljive optične sisteme, ki pomagajo njenim zrcalom nadomestiti gibanje atmosfere, ki lahko zamegli pogled. Ti sistemi uporabljajo laserje za ustvarjanje "vodilnih zvezd" visoko na nebu.
Prilagodljivi optični laserji pomagajo meriti gibanje atmosfere in nato popraviti to turbulenco z uporabo deformabilnega ogledala, ki spreminja obliko 2000 krat na sekundo. Teleskop Keck II je postal prvi veliki teleskop na svetu, ki je leta 1988 razvil in namestil AO sistem, leta 2004 pa je prvi uporabil laserje. Sistemi so zagotovili veliko izboljšanje jasnosti slike. Danes mnogi drugi teleskopi uporabljajo prilagodljivo optiko za izboljšanje svojega pogleda.
Keckova odkritja in opažanja
Več kot 25 odstotkov opazovanj ameriških astronomov je bilo opravljenih v observatoriju Keck in mnogi od njih se približajo in celo presežejo pogled iz vesoljski teleskop Hubble (kar opazuje visoko od Zemljine atmosfere).
Keck Observatory omogoča gledalcem, da pregledujejo predmete v vidni svetlobi in nato še naprej, v infrardečo povezavo. Zaradi širokega razpona opazovalnega "prostora" je Keck tako znanstveno produktiven. Astronomom odpira kraljestvo zanimivih predmetov, ki jih ni mogoče opazovati v vidni svetlobi.
Med njimi so območja zvezd, ki so podobna znanim Orionova meglica in vroče mlade zvezde. Novorojene zvezde ne le žarejo v vidni svetlobi, ampak segrevajo oblake materiala, ki so tvorili njihova "gnezda". Keck lahko pokuka v zvezdnato drevesnico in si ogleda procese rojstva zvezd. Njeni teleskopi so omogočali opazovanja ene take zvezde, imenovane Gaia 17bpi, pripadnika razreda vročih mladih zvezd, imenovanih "FU Orionis". Študija je astronomom pomagala zbrati več informacij o teh novorojenih zvezdah, ki so še vedno skrite v njihovih rojstnih oblakih. Ta ima disk materiala, ki "zvezdi" zvezdo ustreza in se zažene. Zaradi tega se zvezda vedno bolj posvetli, čeprav raste.
Na drugem koncu vesolja so teleskopi Keck uporabljali za opazovanje izjemno oddaljenega oblaka plina, ki je obstajal kmalu po nastanku vesolja, pred približno 13,8 milijarde let. Ta oddaljeni kup plina ni viden s prostim očesom, a astronomi bi ga lahko našli s pomočjo specializiranih instrumentov na teleskopu za opazovanje zelo oddaljenega kvazarja. Skozi oblak je sijala njegova svetloba in iz podatkov so astronomi odkrili, da je oblak narejen iz neokrnjenega vodika. To pomeni, da je obstajala v času, ko druge zvezde še niso "onesnažile" prostora s svojimi težjimi elementi. To je pogled na razmere, ko je bilo vesolje staro le 1,5 milijarde let.
Drugo vprašanje, na katero želijo odgovoriti astronomi, ki uporabljajo Keck, je "kako so se oblikovale prve galaksije?" Od tiste dojenčke galaksije so zelo oddaljene od nas in so del oddaljenega vesolja, če jih opazujemo težko. Najprej so zelo zatemnjeni. Drugič, njihova svetloba se je "raztegnila" s širitvijo vesolja in se nam zdi v infrardeči. Pa vendar, razumevanje le-teh nam lahko pomaga videti kako se je oblikovala naša lastna Mlečna pot. Keck lahko opazuje te daljne zgodnje galaksije s svojimi infrardečimi občutljivimi instrumenti. Med drugim lahko preučujejo svetlobo, ki jo oddajajo vroče mlade zvezde v tistih galaksijah (oddajanih v ultravijolični svetlobi), ki jih ponovno oddajajo oblaki plina, ki obdajajo mladostno galaksijo. To astronomom daje nekaj vpogleda v razmere v tistih oddaljenih zvezdnih mestih v času, ko so bili zgolj dojenčki, ki so šele začeli rasti.
Zgodovina opazovanja Keck
Zgodovina opazovalnice sega vse do začetka sedemdesetih let. Takrat so astronomi začeli gledati na gradnjo nove generacije velikih zemeljskih teleskopov z največjimi ogledali, ki bi jih lahko ustvarili. Vendar so steklena ogledala lahko zelo težka in težka za premikanje. Znanstveniki in inženirji so si želeli lahke. Astronomi, ki sodelujejo na kalifornijski univerzi in Lawrence Berkeley Labs, so delali na novih pristopih k izdelavi fleksibilnih ogledal. Izbrali so način, kako to narediti z ustvarjanjem segmentiranih ogledal, ki bi jih bilo mogoče nagniti in "prilagoditi", da bi ustvarili eno večje ogledalo. Prvo ogledalo, imenovano Keck I, je začelo opazovati nebo maja 1993. Keck II odprl oktobra 1996. Te odsevni teleskopi so že od nekdaj v uporabi.
Oba teleskopa sta bila od svojih "prvih svetlobnih" opazovanj del najnovejše generacije teleskopov, ki uporabljajo napredne tehnologije za astronomske študije. Trenutno se opazovalnica ne uporablja samo za astronomska opazovanja, ampak tudi za podporo misij vesoljskih plovil na planetih, kot je Merkur, in prihajajočih James Webb vesoljski teleskop. Njegov doseg ni v primerjavi s katerim koli drugim trenutno velikim teleskopom na planetu.
The W.M. Keck Observatory upravlja Kalifornijsko združenje za raziskave astronomije (CARA), ki vključuje sodelovanje s Caltech in Univerzo v Kaliforniji. NASA je tudi del partnerstva. The W.M. Fundacija Keck je zagotovila sredstva za njeno izgradnjo.
Viri
- Galerija slik: Keck. www.astro.ucsc.edu/about/image-galleries/keck/index.html.
- "Novice in dogodki iz IfA." Merjenje in negotovost, www.ifa.hawaii.edu/.
- "Zgoraj nad svetom, tako visoko." W. M. Keck Observatory, www.keckobservatory.org/.