Keck-observatoriet sitter ovanpå Mauna Kea på den stora ön Hawaii.
(Bild: © NASA / JPL)
Tvillingteleskop på W.M. Keck Observatory är världens största optiska och infraröda teleskop, enligt observatoriets webbplats. På grund av teleskopens storlek och placering är de efterfrågade bland professionella astronomer. (Observatoriet är inte öppet för allmänheten.) Keck har deltagit i flera anmärkningsvärda upptäckter.
Observatoriet ligger ovanpå Mauna Kea, en vilande vulkan på Hawaii. Eftersom det är så nära ekvatorn, gör Mauna Kea en utmärkt astronomisk observationsplats.
"Mitt i Stilla havet är Hawaii Island omgiven av tusentals miles av termiskt stabila hav," skrev Keck-observatoriet på sin webbplats. "Det 13 766 fot stora toppmötet i Mauna Kea har inga närliggande bergskedjor för att röra upp den övre atmosfären. Få stadsljus förorenar hawaiiska natthimlen, och under större delen av året är atmosfären ovanför Mauna Kea klar, lugn och torr."
Båda teleskop, med namnet Keck I och Keck II, mäter 10 meter (32,8 fot) tvärs över. Speglarna för varje teleskop är tillverkade av 36 lätta segment som fungerar tillsammans på samma sätt som en enda spegel. Teleskopen ligger i isolerade kupoler på 700 000 kubikfot. Jätte luftkonditioneringsapparater kör hela dagen för att hålla temperaturen vid eller under frysning. Detta hjälper till att minska deformationen av teleskopets stål och speglar, enligt Keck-webbplatsen.
Historia
Finansiering för teleskop kommer från en filantropisk organisation känd som W.M. Keck Foundation. Enheten skapades 1954 av William Myron Keck, som grundade Superior Oil Company, enligt stiftelsens webbplats.
"Mr. Keck föreställde sig en filantropisk institution som skulle ge långtgående fördelar för mänskligheten," säger stiftelsen. "Genom att ha en djärv, kreativ inställning för att ge bidrag skapade han ett arv som stiftelsen stolt upprätthåller idag."
Stiftelsens mandat inkluderar finansiering av vetenskap, och 1985 beviljade det 70 miljoner dollar (155 miljoner dollar 2014) för att bygga det första teleskopet, Keck I. Under byggandet kom 68 miljoner dollar till det andra teleskopet, Keck II. Teleskopen började sitt vetenskapliga arbete 1993 respektive 1996, enligt Keck-webbplatsen. [Relaterat: Keck Observatory: Kosmiska bilder från Hawaiis Mauna Kea]
Teleskopens arsenal av instrument inkluderar flera för optiska våglängder och andra för infraröd. Keck II har DEIMOS (Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph), som kan hämta spektral information från 1 200 objekt samtidigt. Keck I har HIRES (High Resolution Echelle Spectrometer), som kan undersöka färgerna på stjärnljus.
Exempel på infraröda instrument inkluderar det adaptiva lasersystemet (tillgängligt med vissa instrument på båda teleskop) och Keck II: s NIRSPEC (The Near Infrared Spectrometer). Några av NIRSPECs vetenskapliga undersökningar inkluderar att titta på radiogalaxer som är mycket långt ifrån Jorden (vilket innebär att de är äldre enligt Big Bang Theory, som säger att universum uppstod från en singularitet och expanderar sedan dess.) NIRSPEC kan också användas för att lära sig mer om bruna dvärgar, som är föremål som betraktas som "misslyckade stjärnor" - enorma gasjättar som inte är riktigt stora för att starta kärnfusion.
Beaming upp skarpa bilder
Enligt observationswebbplatsen är Keck II-teleskopet det första i världen som använder ett adaptivt optiksystem; Keck jag senare hade en installerad också. Denna typ av system är avsedd att ändra spegelns form för att redogöra för förändringar i atmosfären. Atmosfären kan oskärpa avlägsna stjärnor, vilket gör det svårt för astronomer att göra exakta mätningar såvida de inte stiger över luften. (Detta är en anledning till att forskare tycker om att använda teleskop som Hubble Space Telescope eller Spitzer Space Telescope.)
Eftersom atmosfären förändras så snabbt måste teleskopen också ändra form snabbt. Båda teleskopen kan ändra spegeln 2000 gånger varje sekund, vilket gör bilder 10 gånger tydligare än de skulle vara utan systemet. De förlitar sig på en laser för att mäta hur man ändrar, vilket är en förbättring jämfört med den gamla metoden: med en ljus stjärna, som inte är lätt att uppnå, eftersom detta bara är möjligt i cirka 1 procent av himlen.
"Astronomer utvecklade laserguidestjärnan adaptiv optik med en speciell laser för att väcka natriumatomer som sitter i ett atmosfärskikt 90 kilometer över jorden," sade observatoriet. "Spännande atomer i natriumlagren skapar en konstgjord" stjärna "för att mäta atmosfäriska snedvridningar och gör det möjligt för adaptiv optik att producera skarpa bilder av himmelsföremål placerade nästan var som helst på himlen."
Anmärkningsvärda upptäckter
Kecks tvillingteleskop har gjort en mängd upptäckter sedan byggandet avslutades.
Keck har deltagit i flera andra upptäckter:
- Det hjälpte till att mäta storleken på en avlägsen värld som är ungefär storleken på Uranus.
- Det avslöjade fyra kvasarer (galaxer drivna av svarta hål) i ett enda system.
- Det fick reda på att en galax nästan helt är gjord av mörk materia.
- Den spårade intressant atmosfärisk aktivitet på Jupiters vulkanmåne Io, liksom Neptun.
- Den tittade på en stjärna med ett konstigt mönster av ljusare och dimnande; men senare tillskrivs damm, på samma gång, vissa människor kallade det en möjlig främmande megastruktur.
[Relaterat: 10 fantastiska rymdupptäckter från Keck-observatoriet]
[Relaterat: Keck Observatory: Kosmiska bilder från Hawaiis Mauna Kea]
1999 hjälpte observatoriet ett annat observatorium med att titta på den första exoplanettransit över sin moderstjärna. Detta inträffade efter att Keck gjorde mätningar av stjärnan HD 209458 och noterade att stjärnan tycktes vingla, som om det fanns en planet som förändrade dess rörelser. Vetenskapsteamet bad sedan andra astronomer vid det privatfinansierade Fairborn Observatory i Arizona att se efter en transitering över stjärnans ansikte, vilket inträffade som de förutspådde.
En annan upptäckt var att räkna ut hur stjärnor rör sig i Andromeda-galaxen, en framstående galax som ligger 2,5 miljoner ljusår från jorden, vilket gör den till en mycket nära granne. Detta var viktigt eftersom det hjälpte astronomer att förstå hur enorm denna galax är.
Keck deltog också i ett forskningsprojekt som involverade flera teleskoper, som tittade på supernovor (stjärnexplosioner) över hela universum. Syftet var att använda dem för att beräkna hur snabbt universum expanderar. Resultaten visade att universum faktiskt accelererar när det växer, kanske drivs med av "mörk energi" - ett lite förstått begrepp som (tillsammans med mörk materia) kan utgöra det mesta av universum. [Relaterat: 10 fantastiska rymdupptäckter från Keck-observatoriet]
2015 hjälpte Keck att spåra vad som då kallades den mest avlägsna galaxen som någonsin hittats - EGSY8p7, som ligger ungefär 13,2 miljarder ljusår från Jorden. Dess extrema avstånd betyder att galaxen kommer från bara 600 miljoner år efter Big Bang som skapade universum. Att undersöka sådana galaxer hjälper astronomer att lära sig mer om universums historia, särskilt det gamla universum. Nästa år avslöjade astronomer tidigt arbete från att undersöka galaxer som går tillbaka från slutet av de mörka åldrarna, med hänvisning till en tid då ljus inte kunde tränga igenom universumets opacitet.
Ytterligare resurser
- W.M. Keck Observatorium
- W.M. Keck Foundation
