Balai Cerap Keck duduk di atas Mauna Kea di Pulau Besar Hawaii.
(Imej: © NASA / JPL)
Teleskop berkembar di W.M. Balai Cerap Keck adalah teleskop optik dan inframerah terbesar di dunia, menurut laman web balai cerap. Oleh kerana ukuran dan lokasi teleskop, permintaan ramai di kalangan ahli astronomi profesional. (Observatorium tidak terbuka untuk umum.) Keck telah mengambil bahagian dalam beberapa penemuan terkenal.
Observatorium terletak di atas Mauna Kea, gunung berapi yang tidak aktif di Hawaii. Kerana sangat dekat dengan khatulistiwa, Mauna Kea menjadikan tempat pemerhatian astronomi yang sangat baik.
"Di tengah Lautan Pasifik, Pulau Hawaii dikelilingi oleh ribuan batu laut yang termal," tulis Keck Observatory di laman webnya. "Puncak Mauna Kea setinggi 13.796 kaki tidak memiliki kawasan pegunungan yang berdekatan untuk merusak atmosfer atas. Beberapa lampu kota mencemari langit malam Hawaii, dan hampir sepanjang tahun, suasana di atas Mauna Kea cerah, tenang dan kering."
Kedua-dua teleskop, bernama Keck I dan Keck II, berukuran 10 meter (32.8 kaki) di seberang. Cermin untuk setiap teleskop terbuat dari 36 segmen ringan yang berfungsi sama seperti cermin tunggal. Teleskop diletakkan di kubah terlindung 700,000 kaki padu. Penghawa dingin raksasa beroperasi sepanjang hari untuk mengekalkan suhu pada atau di bawah suhu beku. Ini membantu mengurangkan ubah bentuk keluli dan cermin teleskop, menurut laman web Keck.
Sejarah
Pembiayaan untuk teleskop berasal dari organisasi dermawan yang dikenali sebagai W.M. Yayasan Keck. Entiti tersebut diciptakan pada tahun 1954 oleh William Myron Keck, yang mengasaskan Syarikat Minyak Superior, menurut laman web yayasan tersebut.
"Mr Keck membayangkan sebuah institusi dermawan yang akan memberikan manfaat yang luas bagi umat manusia," kata yayasan itu. "Dengan mengambil pendekatan berani dan kreatif untuk membuat hibah, dia menciptakan warisan yang dibanggakan oleh yayasan hari ini."
Mandat yayasan ini merangkumi pembiayaan sains, dan pada tahun 1985 ia memberikan $ 70 juta ($ 155 juta pada tahun 2014 dolar) untuk membangun teleskop pertama, Keck I. Semasa pembinaan, $ 68 juta diperoleh untuk teleskop kedua, Keck II. Teleskop memulakan kerja sains mereka masing-masing pada tahun 1993 dan 1996, menurut laman web Keck. [Berkaitan: Balai Cerap Keck: Foto Kosmik Dari Mauna Kea Hawaii]
Peralatan instrumen teleskop termasuk beberapa untuk panjang gelombang optik dan yang lain untuk inframerah. Keck II menempatkan DEIMOS (Spectrograph Multi-Object Imaging Extragalactic Deep), yang dapat mengambil maklumat spektral dari 1.200 objek secara serentak. Keck I mempunyai HIRES (Spectrometer Echelle Resolusi Tinggi), yang dapat memeriksa warna cahaya bintang.
Contoh instrumen inframerah termasuk sistem optik penyesuaian laser (tersedia dengan instrumen tertentu di kedua teleskop), dan NIRSPEC Keck II (Spektrometer Inframerah Dekat). Beberapa penyiasatan saintifik NIRSPEC termasuk melihat galaksi radio yang berada sangat jauh dari Bumi (yang bermaksud mereka lebih tua menurut Teori Big Bang, yang mengatakan bahawa alam semesta muncul dari satu keunikan dan berkembang sejak itu.) NIRSPEC juga dapat digunakan untuk ketahui lebih lanjut mengenai kerdil coklat, yang merupakan objek yang dianggap "bintang gagal" - gergasi gas besar yang tidak cukup besar untuk memulakan peleburan nuklear.
Memancarkan gambar yang tajam
Menurut laman web pemerhatian, teleskop Keck II adalah yang pertama di dunia yang menggunakan sistem optik adaptif; Keck kemudian saya pasangkan juga. Jenis sistem ini bertujuan untuk mengubah bentuk cermin untuk mengambil kira perubahan atmosfera. Atmosfera dapat mengaburkan penampilan bintang jauh, menyukarkan para astronom membuat pengukuran yang tepat kecuali mereka naik di atas udara. (Inilah salah satu sebab para saintis menikmati penggunaan teleskop seperti Teleskop Angkasa Hubble atau Teleskop Angkasa Spitzer.)
Kerana suasananya berubah dengan begitu cepat, teleskop juga perlu berubah bentuk dengan cepat. Kedua teleskop dapat mengubah cerminnya 2.000 kali setiap saat, menjadikan gambar 10 kali lebih jelas daripada yang ada tanpa sistem. Mereka bergantung pada laser untuk membuat pengukuran bagaimana mengubahnya, yang merupakan peningkatan daripada kaedah lama: menggunakan bintang terang, yang tidak mudah dicapai kerana ini hanya mungkin dilakukan di sekitar 1 persen langit.
"Ahli astronomi mengembangkan optik adaptif bintang panduan laser menggunakan laser tujuan khas untuk membangkitkan atom natrium yang duduk di lapisan atmosfera 90 kilometer di atas Bumi," kata balai cerap itu. "Menggembirakan atom dalam lapisan natrium menciptakan 'bintang' buatan untuk mengukur penyimpangan atmosfera dan membolehkan optik adaptif menghasilkan gambar tajam objek langit yang diletakkan hampir di mana sahaja di langit."
Penemuan penting
Teleskop kembar Keck telah membuat banyak penemuan sejak pembinaan selesai.
Keck telah mengambil bahagian dalam beberapa penemuan lain:
- Ini membantu mengukur ukuran dunia yang jauh lebih kurang dengan ukuran Uranus.
- Ia menemui empat quasar (galaksi yang digerakkan oleh lubang hitam) dalam satu sistem.
- Ia mendapati bahawa galaksi hampir keseluruhannya terbuat dari bahan gelap.
- Ia melacak aktiviti atmosfera yang menarik di bulan gunung berapi Jupiter Io, dan juga Neptunus.
- Ia mengintip bintang dengan corak pencerahan dan malap yang pelik; walaupun kemudian dikaitkan dengan debu, pada masa itu, beberapa orang menyebutnya sebagai megastruktur makhluk asing.
[Berkaitan: 10 Penemuan Ruang Luar Biasa oleh Balai Cerap Keck]
[Berkaitan: Balai Cerap Keck: Foto Kosmik dari Mauna Kea Hawaii]
Pada tahun 1999, balai cerap membantu sebuah lagi balai cerdas dengan menyaksikan transit eksoplanet pertama melintasi bintang induknya. Ini berlaku setelah Keck melakukan pengukuran bintang HD 209458 dan menyatakan bahawa bintang itu kelihatan bergetar, seolah-olah ada planet yang mengubah pergerakannya. Pasukan sains kemudian meminta ahli astronomi lain di Fairborn Observatory yang dibiayai swasta di Arizona untuk memerhatikan transit di wajah bintang itu, yang berlaku seperti yang mereka ramalkan.
Penemuan lain adalah mengetahui bagaimana bintang bergerak di Galaksi Andromeda, galaksi terkenal yang berjarak 2.5 juta tahun cahaya dari Bumi, menjadikannya tetangga yang sangat dekat. Ini penting kerana ia membantu ahli astronomi memahami betapa besar galaksi ini.
Keck juga berpartisipasi dalam projek penyelidikan yang melibatkan beberapa teleskop, yang melihat supernova (letupan bintang) di seluruh alam semesta. Tujuannya adalah untuk menggunakannya untuk menghitung seberapa cepat alam semesta berkembang. Hasil kajian menunjukkan bahawa alam semesta sebenarnya mempercepat ketika ia tumbuh, mungkin didorong oleh "tenaga gelap" - konsep yang sedikit difahami yang mungkin (bersama dengan bahan gelap) membentuk sebahagian besar alam semesta. [Berkaitan: 10 Penemuan Ruang Luar Biasa oleh Balai Cerap Keck]
Pada tahun 2015, Keck membantu melacak apa yang kemudian disebut galaksi paling jauh yang pernah dijumpai - EGSY8p7, iaitu kira-kira 13.2 bilion tahun cahaya dari Bumi. Jaraknya yang melampau bermaksud galaksi berasal dari 600 juta tahun selepas Big Bang yang menciptakan alam semesta. Memeriksa galaksi seperti itu membantu para astronom mengetahui lebih banyak mengenai sejarah alam semesta, terutamanya alam semesta kuno. Pada tahun berikutnya, para astronom mengungkapkan karya awal dari memeriksa galaksi yang berasal dari akhir Zaman Gelap, merujuk pada masa ketika cahaya tidak dapat menembus kelegapan alam semesta.
Sumber tambahan
- W.M. Balai Cerap Keck
- W.M. Yayasan Keck
