L'Osservatorio Keck si trova in cima a Mauna Kea sulla Big Island delle Hawaii.
(Immagine: © NASA / JPL)
I telescopi gemelli del W.M. Keck Observatory sono i più grandi telescopi ottici e infrarossi del mondo, secondo il sito web dell'osservatorio. A causa delle dimensioni e della posizione dei telescopi, sono molto richiesti dagli astronomi professionisti. (L'osservatorio non è aperto al pubblico.) Keck ha partecipato a diverse importanti scoperte.
L'osservatorio si trova in cima a Mauna Kea, un vulcano inattivo alle Hawaii. Poiché è così vicino all'equatore, Mauna Kea costituisce un eccellente sito di osservazione astronomica.
"Nel mezzo dell'Oceano Pacifico, l'isola delle Hawaii è circondata da migliaia di miglia di mari termicamente stabili", ha scritto l'Osservatorio Keck sul suo sito web. "Il vertice Mauna Kea di 13.796 piedi non ha catene montuose vicine per arrostire l'atmosfera superiore. Poche luci della città inquinano i cieli notturni hawaiani e, per gran parte dell'anno, l'atmosfera sopra Mauna Kea è chiara, calma e asciutta."
Entrambi i telescopi, chiamati Keck I e Keck II, misurano 10 metri di diametro. Gli specchi per ciascun telescopio sono composti da 36 segmenti leggeri che lavorano insieme in modo simile a un singolo specchio. I telescopi sono alloggiati in cupole isolate di 700.000 piedi cubi. I condizionatori d'aria giganti funzionano tutto il giorno per mantenere la temperatura uguale o inferiore allo zero. Ciò aiuta a ridurre la deformazione dell'acciaio e degli specchi dei telescopi, secondo il sito Web di Keck.
Storia
Il finanziamento per i telescopi proviene da un'organizzazione filantropica nota come W.M. Fondazione Keck. L'entità è stata creata nel 1954 da William Myron Keck, che ha fondato la Superior Oil Company, secondo il sito web della fondazione.
"Mr. Keck ha immaginato un'istituzione filantropica che avrebbe offerto benefici di vasta portata per l'umanità", ha affermato la fondazione. "Adottando un approccio audace e creativo per garantire la realizzazione, ha creato un'eredità che la fondazione sostiene con orgoglio oggi".
Il mandato della fondazione comprende il finanziamento della scienza e nel 1985 ha concesso $ 70 milioni ($ 155 milioni nel 2014 dollari) per costruire il primo telescopio, Keck I. Durante la costruzione, sono arrivati $ 68 milioni per il secondo telescopio, Keck II. I telescopi hanno iniziato il loro lavoro scientifico rispettivamente nel 1993 e nel 1996, secondo il sito web di Keck. [Correlato: Keck Observatory: foto cosmiche dal Mauna Kea delle Hawaii]
L'arsenale di strumenti dei telescopi comprende diversi per lunghezze d'onda ottiche e altri per infrarossi. Keck II ospita DEIMOS (Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph), che può raccogliere simultaneamente informazioni spettrali da 1.200 oggetti. Keck I ha HIRES (spettrometro Echelle ad alta risoluzione), che può esaminare i colori della luce delle stelle.
Esempi di strumenti a infrarossi includono il sistema di ottica adattiva laser (disponibile con alcuni strumenti su entrambi i telescopi) e NIRSPEC (The Near Infrared Spectrometer) di Keck II. Alcune delle ricerche scientifiche di NIRSPEC includono lo studio di galassie radio molto lontane dalla Terra (il che significa che sono più vecchie secondo la teoria del Big Bang, che dice che l'universo è nato da una singolarità e si sta espandendo da allora.) NIRSPEC può anche essere usato per scopri di più sulle nane brune, che sono oggetti considerati "stelle fallite" - immensi giganti gassosi che non sono abbastanza grandi da avviare la fusione nucleare.
Immagini nitide e brillanti
Secondo il sito web dell'osservatorio, il telescopio Keck II è il primo al mondo a utilizzare un sistema di ottica adattiva; Keck ne ho installato anche uno in seguito. Questo tipo di sistema ha lo scopo di cambiare la forma dello specchio per tenere conto dei cambiamenti nell'atmosfera. L'atmosfera può offuscare l'aspetto di stelle distanti, rendendo difficile per gli astronomi effettuare misurazioni accurate a meno che non si alzino sopra l'aria. (Questa è una delle ragioni per cui agli scienziati piace usare i telescopi come il telescopio spaziale Hubble o il telescopio spaziale Spitzer.)
Poiché l'atmosfera cambia così rapidamente, anche i telescopi devono cambiare forma rapidamente. Entrambi i telescopi possono alterare il proprio specchio 2.000 volte al secondo, rendendo le immagini 10 volte più chiare di quanto sarebbero senza il sistema. Si basano su un laser per effettuare le misurazioni su come cambiare, il che è un miglioramento rispetto al vecchio metodo: usare una stella luminosa, che non è facile da ottenere in quanto ciò è possibile solo in circa l'1 percento del cielo.
"Gli astronomi hanno sviluppato un'ottica adattiva a stella guida laser utilizzando un laser speciale per eccitare gli atomi di sodio che si trovano in uno strato atmosferico a 90 chilometri sopra la Terra", ha detto l'osservatorio. "L'eccitazione degli atomi negli strati di sodio crea una" stella "artificiale per misurare le distorsioni atmosferiche e consente all'ottica adattativa di produrre immagini nitide di oggetti celesti posizionate quasi ovunque nel cielo."
Scoperte notevoli
I telescopi gemelli di Keck hanno fatto una serie di scoperte dalla fine della costruzione.
Keck ha partecipato a diverse altre scoperte:
- Aiutò a misurare le dimensioni di un mondo lontano che ha le dimensioni di Urano.
- Ha scoperto quattro quasar (galassie alimentate da buchi neri) in un unico sistema.
- Ha scoperto che una galassia è quasi interamente fatta di materia oscura.
- Ha rintracciato interessanti attività atmosferiche sulla luna vulcanica di Giove, Io e Nettuno.
- Scrutò una stella con uno strano schema di schiarimento e attenuazione; sebbene in seguito attribuito alla polvere, all'epoca, alcune persone la chiamavano una possibile megastruttura aliena.
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Nel 1999, l'osservatorio ha aiutato un altro osservatorio a guardare il primo esopianeta che attraversava la sua stella madre. Ciò si è verificato dopo che Keck ha effettuato le misurazioni della stella HD 209458 e ha notato che la stella sembrava vacillare, come se ci fosse un pianeta che ne alterava i movimenti. Il team scientifico ha quindi chiesto ad altri astronomi dell'Osservatorio Fairborn, finanziato privatamente in Arizona, di guardare per un transito sulla faccia della stella, che si è verificato come previsto.
Un'altra scoperta stava scoprendo come le stelle si muovono nella Galassia di Andromeda, una galassia di spicco che si trova a 2,5 milioni di anni luce dalla Terra, rendendola un vicino molto vicino. Questo è stato importante perché ha aiutato gli astronomi a capire quanto sia immensa questa galassia.
Keck ha anche partecipato a un progetto di ricerca che ha coinvolto diversi telescopi, che hanno esaminato le supernova (esplosioni di stelle) in tutto l'universo. L'obiettivo era usarli per calcolare la velocità con cui l'universo si sta espandendo. I risultati hanno mostrato che l'universo sta effettivamente accelerando man mano che cresce, forse spinto da "energia oscura" - un concetto poco compreso che può (insieme alla materia oscura) costituire la maggior parte dell'universo. [Correlati: 10 incredibili scoperte spaziali dell'Osservatorio Keck]
Nel 2015, Keck ha aiutato a rintracciare quella che allora era chiamata la galassia più distante mai trovata: EGSY8p7, che si trova a circa 13,2 miliardi di anni luce dalla Terra. La sua estrema distanza indica che la galassia risale a soli 600 milioni di anni dopo il Big Bang che ha creato l'universo. L'esame di tali galassie aiuta gli astronomi a conoscere meglio la storia dell'universo, in particolare dell'universo antico. L'anno successivo, gli astronomi hanno rivelato i primi lavori dall'esame delle galassie che risalgono alla fine del Medioevo, riferendosi a un tempo in cui la luce non poteva penetrare nell'opacità dell'universo.
Risorse addizionali
- W.M. Osservatorio di Keck
- W.M. Fondazione Keck
