Keck-observatoriet sitter på toppen av Mauna Kea på Big Island of Hawaii.
(Bilde: © NASA / JPL)
Tvillingsteleskopene ved W.M. Keck Observatory er de største optiske og infrarøde teleskopene i verden, ifølge observatoriets nettsted. På grunn av teleskopenes størrelse og beliggenhet er de etterspurt blant profesjonelle astronomer. (Observatoriet er ikke åpent for publikum.) Keck har deltatt i flere bemerkelsesverdige funn.
Observatoriet ligger på toppen av Mauna Kea, en sovende vulkan på Hawaii. Fordi det er så nær ekvator, gjør Mauna Kea et utmerket astronomisk observasjonssted.
"Midt i Stillehavet er Hawaii øy omgitt av tusenvis av miles med termisk stabile hav," skrev Keck-observatoriet på sin hjemmeside. "Det 13.796 fot store toppmøtet i Mauna Kea har ingen fjellkjeder i nærheten som brenner seg over den øvre atmosfæren. Få bylys forurenser Hawaii nattehimmel, og i det meste av året er atmosfæren over Mauna Kea klar, rolig og tørr."
Begge teleskopene, kalt Keck I og Keck II, måler 10 meter over tvers. Speilene for hvert teleskop er laget av 36 lette segmenter som fungerer på samme måte som et enkelt speil. Teleskopene er plassert i isolerte kupler på 700.000 kubikkfot. Gigantiske klimaanlegg kjører hele dagen for å holde temperaturen på eller under frysepunktet. Dette bidrar til å redusere deformasjonen av teleskopenes stål og speil, ifølge nettstedet Keck.
Historie
Finansiering av teleskopene kommer fra en filantropisk organisasjon kjent som W.M. Keck Foundation. Enheten ble opprettet i 1954 av William Myron Keck, som grunnla Superior Oil Company, ifølge stiftelsens nettsted.
"Mr. Keck så for seg en filantropisk institusjon som ville gi vidtrekkende fordeler for menneskeheten," sier stiftelsen. "Ved å ta en dristig, kreativ tilnærming til bevilgning, skapte han en arv som stiftelsen stolt opprettholder i dag."
Stiftelsens mandat inkluderer finansiering av vitenskap, og i 1985 bevilget det 70 millioner dollar (155 millioner dollar i 2014 dollar) for å konstruere det første teleskopet, Keck I. Under byggingen kom 68 millioner dollar til det andre teleskopet, Keck II. Teleskopene begynte sitt vitenskapelige arbeid i henholdsvis 1993 og 1996, ifølge nettstedet Keck. [Beslektet: Keck Observatory: Kosmiske bilder fra Hawaiis Mauna Kea]
Teleskopenes arsenal av instrumenter inkluderer flere for optiske bølgelengder og andre for infrarød. Keck II rommer DEIMOS (Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph), som kan hente spektral informasjon fra 1200 objekter samtidig. Keck I har HIRES (High Resolution Echelle Spectrometer), som kan undersøke fargene på stjernelys.
Eksempler på infrarøde instrumenter inkluderer det adaptive lasersystemet (tilgjengelig med visse instrumenter på begge teleskoper), og Keck IIs NIRSPEC (The Near Infrared Spectrometer). Noen av NIRSPECs vitenskapelige undersøkelser inkluderer å se på radiogalakser som er veldig langt fra Jorden (noe som betyr at de er eldre i følge Big Bang Theory, som sier at universet oppsto fra en singularitet og utvides siden den gang.) NIRSPEC kan også brukes til å lære mer om brune dverger, som er gjenstander som regnes som "mislykkede stjerner" - enorme gassgiganter som ikke er helt store til å starte atomfusjon.
Beaming opp skarpe bilder
I følge observatoriets nettsted er Keck II-teleskopet den første i verden som bruker et adaptivt optisk system; Keck jeg senere hadde en installert også. Denne typen system er ment å endre speilets form for å gjøre rede for endringer i atmosfæren. Atmosfæren kan uskarpe utseendet til fjerne stjerner, noe som gjør det vanskelig for astronomer å gjøre nøyaktige målinger med mindre de hever seg over luften. (Dette er en av grunnene til at forskere liker å bruke teleskoper som Hubble-romteleskopet eller Spitzer-romteleskopet.)
Fordi atmosfæren endrer seg så raskt, trenger teleskopene også å endre form raskt. Begge teleskopene kan endre speilet 2000 ganger hvert sekund, noe som gjør bilder 10 ganger tydeligere enn de ville vært uten systemet. De er avhengige av en laser for å gjøre målingene om hvordan man endrer seg, noe som er en forbedring i forhold til den gamle metoden: å bruke en lys stjerne, som ikke er lett å oppnå, da dette bare er mulig på omtrent 1 prosent av himmelen.
"Astronomer utviklet laser guide star adaptive optics ved hjelp av en spesiell laser for å opphisse natriumatomer som sitter i et atmosfærisk lag 90 kilometer over jorden," sier observatoriet. "Spennende atomer i natriumlagene skaper en kunstig 'stjerne' for å måle atmosfæriske forvrengninger og lar adaptiv optikk produsere skarpe bilder av himmelobjekter som er plassert nesten hvor som helst på himmelen."
Bemerkelsesverdige funn
Kecks tvillingteleskoper har gjort en rekke funn siden byggingen var ferdig.
Keck har deltatt i flere andre funn:
- Det bidro til å måle størrelsen på en fjern verden som er omtrent på størrelse med Uranus.
- Den avdekket fire kvasarer (galakser drevet av sorte hull) i et enkelt system.
- Den fant ut at en galakse nesten helt er laget av mørk materie.
- Den sporet opp interessante atmosfæriske aktiviteter på Jupiters vulkanske måne Io, så vel som Neptun.
- Den kikket på en stjerne med et underlig mønster av lysning og dimming; selv om det senere ble tilskrevet støv, var det på det tidspunktet noen som kalte det en mulig fremmed megastruktur.
[Beslektet: 10 fantastiske romfunn av Keck-observatoriet]
[Beslektet: Keck Observatory: Kosmiske bilder fra Hawaiis Mauna Kea]
I 1999 hjalp observatoriet et annet observatorium med å se på den første eksoplanetttransporten over sin overordnede stjerne. Dette skjedde etter at Keck gjorde målinger av stjernen HD 209458 og bemerket at stjernen så ut til å vingle, som om det var en planet som endret bevegelsene. Vitenskapsteamet ba deretter andre astronomer ved det privatfinansierte Fairborn Observatory i Arizona om å se etter en transitt over stjernens ansikt, som skjedde som de spådde.
En annen oppdagelse var å finne ut hvordan stjerner beveger seg i Andromeda Galaxy, en fremtredende galakse som ligger 2,5 millioner lysår fra Jorden, noe som gjør den til en veldig nær nabo. Dette var viktig fordi det hjalp astronomer til å forstå hvor enorm denne galaksen er.
Keck deltok også i et forskningsprosjekt som involverte flere teleskoper, som så på supernovaer (stjerneeksplosjoner) over hele universet. Målet var å bruke dem til å beregne hvor raskt universet ekspanderer. Resultatene viste at universet faktisk akselererer når det vokser, kanskje presset videre av "mørk energi" - et lite forstått konsept som (sammen med mørk materie) kan utgjøre det meste av universet. [Beslektet: 10 fantastiske romfunn av Keck-observatoriet]
I 2015 var Keck med på å spore opp det som den gang ble kalt den fjerneste galakse som noen gang er funnet - EGSY8p7, som ligger omtrent 13,2 milliarder lysår fra Jorden. Den ekstreme avstanden betyr at galaksen stammer fra bare 600 millioner år etter Big Bang som skapte universet. Å undersøke slike galakser hjelper astronomer å lære mer om universets historie, spesielt det gamle universet. Det neste året avslørte astronomer tidlig arbeid fra å undersøke galakser som stammer fra slutten av den mørke alderen, med henvisning til en tid da lys ikke kunne trenge gjennom universets uklarhet.
Tilleggsressurser
- W.M. Keck observatorium
- W.M. Keck Foundation
