Osservatorio Keck: i telescopi più scientificamente produttivi

Il W.M. Osservatorio di Keck e i suoi due telescopi di dieci metri di larghezza si trovano in cima alla Mauna Kea montagna vulcanica in Hawai'i. Questi telescopi gemelli, che sono sensibili alla luce ottica e infrarossa, sono tra gli strumenti più grandi e produttivi del mondo. Ogni notte, consentono agli astronomi di scrutare gli oggetti vicini ai mondi del nostro sistema solare e lontani come alcune delle prime galassie del cosmo.

Fatti veloci: Keck Observatory

The W.M. Keck Observatory utilizza strumenti all'avanguardia per osservare l'universo, compresi alcuni che lo aiutano a sezionare la luce da oggetti distanti. Questi spettrografi, insieme alle telecamere a infrarossi, mantengono Keck all'avanguardia nella ricerca astronomica. Negli ultimi anni, l'osservatorio ha anche installato sistemi di ottica adattiva che aiutano i suoi specchi a compensare il movimento dell'atmosfera che può offuscare la vista. Questi sistemi usano i laser per creare "stelle guida" in alto nel cielo.

I laser ottici adattivi aiutano a misurare i movimenti atmosferici e quindi a correggere quella turbolenza usando uno specchio deformabile che cambia forma 2000 volte al secondo. Il telescopio Keck II è diventato il primo grande telescopio al mondo a sviluppare e installare un sistema AO nel 1988 ed è stato il primo a distribuire laser nel 2004. I sistemi hanno fornito un enorme miglioramento nella chiarezza dell'immagine. Oggi, molti altri telescopi utilizzano anche l'ottica adattiva per migliorare le loro viste.

Più del 25 percento delle osservazioni fatte dagli astronomi statunitensi sono fatte all'Osservatorio di Keck e molti di loro si avvicinano e addirittura superano la vista da il telescopio spaziale Hubble (che fa la sua osservazione dall'alto dell'atmosfera terrestre).

Keck Observatory consente agli spettatori di studiare gli oggetti alla luce visibile e poi oltre, nell'infrarosso. Quella vasta gamma di "spazi" di osservazione è ciò che rende Keck così scientificamente produttivo. Apre un regno di oggetti interessanti agli astronomi che non possono essere osservati alla luce visibile.

Tra loro ci sono regioni di nascita di stelle simili al familiare Nebulosa di Orione e giovani stelle calde. Non solo le stelle appena nate brillano di luce visibile, ma riscaldano le nuvole di materiale che hanno formato i loro "nidi". Keck può scrutare nel vivaio stellare per vedere i processi di nascita delle stelle. I suoi telescopi consentivano l'osservazione di una di queste stelle, chiamata Gaia 17bpi, un membro di una classe di giovani stelle calde chiamate "FU Orionis". Lo studio ha aiutato gli astronomi a raccogliere maggiori informazioni su queste stelle neonate ancora nascoste nelle loro nuvole di nascita. Questo ha un disco di materiale che "cade" nella stella a singhiozzo. Questo fa sì che la stella si illumini di tanto in tanto, anche mentre cresce.

All'altra estremità dell'universo, i telescopi Keck sono stati usati per osservare una nuvola di gas estremamente distante che esisteva poco dopo la nascita dell'universo, circa 13,8 miliardi di anni fa. Questo lontano gruppo di gas non è visibile ad occhio nudo, ma gli astronomi potrebbero trovarlo utilizzando strumenti specializzati sul telescopio per osservare un quasar molto distante. La sua luce brillava attraverso la nuvola e dai dati gli astronomi scoprirono che la nuvola era fatta di idrogeno incontaminato. Ciò significa che esisteva in un momento in cui altre stelle non avevano ancora "inquinato" lo spazio con i loro elementi più pesanti. È uno sguardo alle condizioni quando l'universo aveva solo 1,5 miliardi di anni.

Un'altra domanda a cui gli astronomi che usano Keck vogliono rispondere è "come si sono formate le prime galassie?" Da quelle galassie infantili sono molto lontane da noi e fanno parte dell'universo distante, osservarle è difficile. Innanzitutto, sono molto deboli. In secondo luogo, la loro luce è stata "allungata" dall'espansione dell'universo e, per noi, appare nell'infrarosso. Tuttavia, capirli può aiutarci a vedere come si è formata la nostra Via Lattea. Keck può osservare quelle lontane galassie lontane con i suoi strumenti sensibili agli infrarossi. Tra le altre cose, possono studiare la luce emessa da giovani stelle calde in quelle galassie (emesse nell'ultravioletto), che viene riemessa da nuvole di gas che circondano la giovane galassia. Questo dà agli astronomi una visione delle condizioni in quelle lontane città stellari in un momento in cui erano semplici bambini, che stavano appena iniziando a crescere.

La storia dell'osservatorio risale ai primi anni '70. Fu allora che gli astronomi iniziarono a cercare di costruire una nuova generazione di grandi telescopi terrestri con i più grandi specchi che potevano creare. Tuttavia, gli specchi di vetro possono essere piuttosto pesanti e pesanti da spostare. Ciò che gli scienziati e gli ingegneri volevano erano leggeri. Gli astronomi coinvolti presso l'Università della California e Lawrence Berkeley Labs stavano lavorando su nuovi approcci per la costruzione di specchi flessibili. Hanno trovato un modo per farlo creando specchi segmentati che potevano essere angolati e "sintonizzati" per creare uno specchio più grande. Il primo specchio, chiamato Keck I, iniziò ad osservare i cieli nel maggio 1993. Keck II è stato inaugurato nell'ottobre 1996. Questi telescopi riflettenti sono in uso da allora.

Fin dalle loro osservazioni di "prima luce", entrambi i telescopi hanno fatto parte dei telescopi di ultima generazione che utilizzano la tecnologia avanzata per gli studi astronomici. Attualmente, l'osservatorio viene utilizzato non solo per le osservazioni astronomiche, ma anche per supportare le missioni di volo spaziale su pianeti come Mercurio e l'imminente James Webb Space Telescope. Il suo raggio d'azione non ha eguali da nessun altro grande telescopio attuale sul pianeta.

The W.M. Keck Observatory è gestito dalla California Association for Research in Astronomy (CARA), che include la cooperazione con Caltech e l'Università della California. Anche la NASA fa parte della partnership. The W.M. La Keck Foundation ha finanziato la sua costruzione.

• Galleria di immagini: Keck. www.astro.ucsc.edu/about/image-galleries/keck/index.html.
• "Notizie ed eventi dall'IFA." Misura e incertezza, www.ifa.hawaii.edu/.
• "Up Above the World So High." W. M. Keck Observatory, www.keckobservatory.org/.