W. M. Keckin observatorion kaksoisteleskoopit ovat observatorion verkkosivujen mukaan maailman suurimmat optiset ja infrapunateleskoopit. Kaukoputkien koon ja sijainnin vuoksi niillä on suuri kysyntä ammattiastronomien keskuudessa. (Observatorio ei ole avoinna yleisölle.) Keck on osallistunut useisiin merkittäviin löytöihin.
observatorio sijaitsee Havaijilla uinuvan tulivuoren Mauna Kean huipulla. Koska Mauna Kea sijaitsee niin lähellä päiväntasaajaa, se on erinomainen tähtitieteellinen havaintopaikka.
”keskellä Tyyntämerta Havaijin saarta ympäröi tuhansia kilometrejä termisesti stabiileja meriä”, Keckin observatorio kirjoitti verkkosivuillaan. ”13796-metrisellä Mauna Kean huipulla ei ole läheistä vuorijonoa, joka voisi paahtaa yläilmakehää. Harvat kaupunkivalot saastuttavat Havaijin yötaivaan, ja suurimman osan vuotta Mauna Kean yllä on kirkas, tyyni ja kuiva tunnelma.”
molemmat kaukoputket, joiden nimet ovat Keck I ja Keck II, ovat läpimitaltaan 10 metriä (32,8 jalkaa). Kunkin kaukoputken Peilit koostuvat 36 kevyestä osasta, jotka toimivat yhdessä samalla tavalla kuin yksi peili. Teleskoopit on sijoitettu 700 000 kuutiojalan eristettyihin kupoleihin. Jättimäiset ilmastointilaitteet toimivat koko päivän, jotta lämpötila pysyisi pakkasella tai sen alapuolella. Tämä auttaa vähentämään teleskooppien teräksen ja peilien muodonmuutoksia, kerrotaan Keckin verkkosivuilla.
historia
Rahoitus teleskoopeille tulee hyväntekeväisyysjärjestöltä nimeltä W. M. Keck Foundation. Kokonaisuuden loi säätiön verkkosivujen mukaan vuonna 1954 Superior Oil Companyn perustanut William Myron Keck.
”Herra Keck visioi hyväntekeväisyyslaitosta, joka tarjoaisi kauaskantoisia etuja ihmiskunnalle”, säätiö sanoi. ”Omaksumalla rohkean, luovan lähestymistavan apurahojen tekemiseen hän loi perinnön, jota säätiö ylpeänä ylläpitää nykyään.”
säätiön toimeksiantoon kuuluu tieteen rahoittaminen, ja vuonna 1985 se myönsi 70 miljoonaa dollaria (155 miljoonaa dollaria vuoden 2014 dollareissa) ensimmäisen kaukoputken, Keck I: n, rakentamiseen. rakentamisen aikana saatiin 68 miljoonaa dollaria toiselle teleskoopille, Keck II: lle.teleskoopit aloittivat tiedetyönsä vuosina 1993 ja 1996, Keck-sivuston mukaan.
teleskooppien mittaristo sisältää useita optisille aallonpituuksille ja toiset infrapunalle. Keck II: ssa on Deimos (Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph), joka voi poimia spektritietoa 1 200 kohteesta samanaikaisesti. Keck I: ssä on HIRES (High Resolution Echelle Spectrometer), jolla voidaan tutkia tähtivalon värejä.
esimerkkejä infrapuna-instrumenteista ovat laser adaptiivisen Optiikan järjestelmä (saatavilla tietyillä mittareilla molemmissa teleskoopeissa) ja Keck II: n NIRSPEC (lähi-infrapuna-spektrometri). NIRSPECIN tieteellisiin tutkimuksiin kuuluu tutkia radiogalakseja, jotka ovat hyvin kaukana maasta (eli ne ovat vanhempia alkuräjähdysteorian mukaan, jonka mukaan maailmankaikkeus syntyi singulariteetista ja on laajenemassa siitä lähtien.) NIRSPEC: n avulla voidaan myös oppia lisää ruskeista kääpiöistä, jotka ovat ”epäonnistuneina tähtinä” pidettyjä kappaleita — valtavia kaasujättiläisiä, jotka eivät ole aivan tarpeeksi suuria ydinfuusion aloittamiseen.
teräväkärkisten kuvien Sädettäminen
observatorion verkkosivujen mukaan Keck II-teleskooppi on ensimmäinen maailmassa, jossa käytetään adaptiivisen Optiikan järjestelmää; Keck I: lle asennettiin myöhemmin myös sellainen. Tämän tyyppisen järjestelmän tarkoituksena on muuttaa peilin muotoa ilmakehän muutosten huomioon ottamiseksi. Ilmakehä voi hämärtää kaukaisten tähtien ulkonäköä, minkä vuoksi tähtitieteilijöiden on vaikea tehdä tarkkoja mittauksia, elleivät ne nouse ilman yläpuolelle. (Tämä on yksi syy siihen, että tiedemiehet käyttävät mielellään Hubble-avaruusteleskoopin tai Spitzer-avaruusteleskoopin kaltaisia kaukoputkia.)
koska ilmakehä muuttuu niin nopeasti, myös kaukoputkien on muutettava muotoaan nopeasti. Molemmat teleskoopit voivat muuttaa peiliään 2000 kertaa sekunnissa, mikä tekee kuvista 10 kertaa selkeämpiä kuin ne olisivat ilman järjestelmää. He luottavat laser tehdä mittaukset siitä, miten muuttaa, mikä on parannus vanhaan menetelmään: käyttämällä kirkas tähti, joka ei ole helppo saavuttaa, koska tämä on mahdollista vain noin 1 prosentti taivaasta.
”tähtitieteilijät kehittivät laseropastähden adaptiivisen Optiikan käyttämällä erikoiskäyttöistä laseria herättämään natriumatomeja, jotka istuvat ilmakehäkerroksessa 90 kilometriä maan yläpuolella”, observatorio kertoi. ”Natriumkerrosten atomien jännittäminen luo keinotekoisen ’tähden’ ilmakehän vääristymien mittaamiseen ja antaa adaptiivisen Optiikan tuottaa teräviä kuvia taivaankappaleista, jotka on sijoitettu lähes minne tahansa taivaalle.”
merkittäviä löytöjä
Keckin kaksoisteleskoopit ovat tehneet lukuisia löytöjä rakentamisen päätyttyä.
Keck on osallistunut useisiin muihin löytöihin:
- se auttoi mittaamaan kaukaisen maailman kokoa, joka on suunnilleen Uranuksen kokoinen.
- se löysi neljä kvasaaria (mustien aukkojen voimanlähteenä toimivia galakseja) yhdestä järjestelmästä.
- selvisi, että galaksi koostuu lähes kokonaan pimeästä aineesta.
- se jäljitti kiinnostavaa ilmakehän toimintaa Jupiterin vulkaanisessa kuussa Io: ssa sekä Neptunuksessa.
- se katseli tähteä, jossa oli outo kirkastumisen ja himmenemisen kuvio.; vaikka se myöhemmin liitettiin tomuun, siihen aikaan jotkut kutsuivat sitä mahdolliseksi avaruusolentojen megarakenteeksi.
vuonna 1999 observatorio avusti toista observatoriota seuraamaan ensimmäisen eksoplaneetan kulkua emotähtensä yli. Tämä tapahtui sen jälkeen, kun Keck oli tehnyt mittauksia tähdestä HD 209458 ja todennut, että tähti näytti huojuvan, ikään kuin planeetta olisi muuttanut sen liikkeitä. Sitten tiederyhmä pyysi muita tähtitieteilijöitä yksityisrahoitteisesta Fairbornin observatoriosta Arizonasta tarkkailemaan tähden kasvojen ylitystä, mikä tapahtui heidän ennustamallaan tavalla.
toinen löytö oli selvittää, miten tähdet liikkuvat Andromedan galaksissa, joka on huomattava galaksi, joka sijaitsee 2,5 miljoonan valovuoden päässä Maasta, mikä tekee siitä hyvin läheisen naapurin. Tämä oli tärkeää, koska se auttoi tähtitieteilijöitä ymmärtämään, kuinka valtava tämä galaksi on.
Keck osallistui myös useita kaukoputkia käsittävään tutkimusprojektiin, jossa tarkasteltiin supernovia (tähtiräjähdyksiä) eri puolilla maailmankaikkeutta. Niiden avulla pyrittiin laskemaan, kuinka nopeasti maailmankaikkeus laajenee. Tulokset osoittivat, että maailmankaikkeus itse asiassa kiihtyy kasvaessaan, ehkä ”pimeän energian” työntämänä — vähän ymmärretyn käsitteen, joka saattaa (yhdessä pimeän aineen kanssa) muodostaa suurimman osan maailmankaikkeudesta.
vuonna 2015 Keck auttoi jäljittämään niin sanotun kaukaisimman koskaan löydetyn galaksin, EGSY8p7: n, joka sijaitsee noin 13,2 miljardin valovuoden päässä Maasta. Sen äärimmäinen etäisyys tarkoittaa, että galaksi on peräisin vain 600 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, joka loi maailmankaikkeuden. Tällaisten galaksien tutkiminen auttaa tähtitieteilijöitä saamaan lisää tietoa maailmankaikkeuden ja erityisesti muinaisen maailmankaikkeuden historiasta. Seuraavana vuonna tähtitieteilijät paljastivat varhaista työtä tutkiessaan galakseja, jotka ovat peräisin pimeän keskiajan lopusta, viitaten aikaan, jolloin valo ei voinut tunkeutua maailmankaikkeuden sameuden läpi.