ケック天文台: 最も科学的に生産的な望遠鏡

ハワイ島の日没時のマウナケア天文台のケック I とケック II 望遠鏡。

ゲッティイメージズ/ジュリー・サーストン写真

の WMケック天文台 幅 10 メートルの望遠鏡が 2 台、天体の頂上に設置されています。 ホワイトマウンテン ハワイの火山。これらのツイン望遠鏡は、光学光と赤外光に敏感で、世界最大かつ最も生産性の高い機器の 1 つです。毎晩、天文学者は、太陽系の世界に近い天体や、宇宙で最も初期の銀河に近い天体をじっと見つめることができます。

早わかり：ケック天文台

• ケック天文台には 2 つの 10 メートルの鏡があり、それぞれが 1 つの鏡として連携する 36 の六角形の要素で構成されています。各ミラーの重量は 300 トンで、270 トンのスチールで支えられています。
• 各望遠鏡のドームの容積は 700,000 立方フィート以上です。ドームは終日冷やされ、熱による鏡の歪みを防ぐために氷点下以下に保たれます。
• ケック天文台は、補償光学とレーザー ガイド星を使用した最初の主要施設でした。現在、空を撮影して研究するために、十数個の機器を使用しています。将来の機器には、惑星ファインダーと宇宙マッパーが含まれます。

ケック望遠鏡の技術

WM。ケック天文台は、遠くの物体からの光を分析するのに役立つものなど、最先端の機器を使用して宇宙を観察しています。これらのスペクトログラフは、赤外線カメラとともに、ケックを天文学研究の最前線に置いています。近年、この天文台には補償光学システムも設置されており、鏡が視界をぼかす原因となる大気の動きを補正するのに役立ちます。これらのシステムは、レーザーを使用して空高く「ガイド星」を作成します。

ケック II 望遠鏡から伝播されるレーザー ガイド星。これは、適応光学を使用して望遠鏡のビューを「明確にする」のに役立ちます。 ケック天文台

補償光学レーザーは、大気の動きを測定し、1 秒間に 2,000 回形状を変える可変ミラーを使用して乱気流を補正するのに役立ちます。ケック II 望遠鏡は、1988 年に AO システムを開発して設置した世界初の大型望遠鏡となり、2004 年にはレーザーを初めて配備しました。このシステムは、画像の鮮明度を大幅に向上させました。今日、他の多くの望遠鏡も視野を改善するために補償光学を使用しています。

Keck 1 ミラー。直径 10 メートルで、36 個のセグメントで構成されています。 W. M. ケック天文台

ケックの発見と観察

米国の天文学者による観測の 25% 以上がケック天文台で行われており、その多くは天文台からの眺めに近づき、さらにはそれを超えています。 ハッブル宇宙望遠鏡 （地球の大気の上空から観測を行います）。

ケック天文台では、視聴者は可視光で物体を研究し、次に赤外線で物体を研究することができます。その広い範囲の観測「宇宙」が、ケックを科学的に非常に生産的なものにしています。これは、可視光では観測できない興味深い天体の領域を天文学者にもたらします。

その中にはおなじみのスター誕生地域がありますオリオン星雲と ホットな若手スター .生まれたばかりの星は可視光で光るだけでなく、その「巣」を形成する物質の雲を加熱します。ケックは恒星の苗床をのぞいて、星の誕生の過程を見ることができます。その望遠鏡は、ガイア 17bpi と呼ばれるそのような星の観測を可能にし、'FU Orionis' 型と呼ばれる熱い若い星のクラスのメンバーです。この研究は、天文学者が誕生雲にまだ隠されているこれらの生まれたばかりの星についてより多くの情報を収集するのに役立ちました.これには、星に「はまり込む」素材の円盤があり、はめ込んではじまります。そのため、星は成長しているにもかかわらず、時々明るくなります。

ケックで研究されたような爆発的な若い星の芸術家の概念。それはまだガスと塵の雲の中に埋もれていて、一緒に回転しています。時折、磁場を介して物質が星に注がれます。それは一時的に星を明るくします。 IPAC

宇宙の反対側では、約 138 億年前に宇宙が誕生した直後に存在した、非常に遠くにあるガスの雲を観測するために、ケック望遠鏡が使用されてきました。この遠くにあるガスの塊は肉眼では見えませんが、天文学者は望遠鏡の特殊な機器を使用して非常に遠くのクエーサーを観察することで見つけることができました。その光は雲を通して輝いており、データから、天文学者は雲が元の水素でできていることを発見しました.つまり、他の星がまだ重い元素で空間を「汚染」していなかった時代に存在したということです。これは、宇宙が誕生してわずか 15 億年しか経っていなかった頃の状況を調べたものです。

この初期宇宙の銀河とガスのシミュレーションは、天文学者が Keck を使用して、非常に初期の遠い宇宙に存在した遠方のガス雲を研究するのに役立ちます。 TNGコラボレーション

ケックを使用する天文学者が答えたいと思っているもう 1 つの質問は、「最初の銀河はどのように形成されたのか?」です。これらの幼児銀河は私たちから遠く離れた遠い宇宙の一部であるため、それらを観察することは困難です。まず、彼らは非常に暗いです。第二に、それらの光は宇宙の膨張によって「引き伸ばされ」、私たちには赤外線で現れます。それでも、それらを理解することは、私たちが見るのに役立ちます 私たち自身の天の川がどのように形成されたか。 ケックは、赤外線に敏感な機器を使って、これらの遠い初期の銀河を観察できます。とりわけ、彼らはこれらの銀河の高温の若い星から放出される光 (紫外線で放出される) を研究することができます。この光は、若い銀河を取り囲むガスの雲によって再放出されます。これにより、天文学者は遠く離れた恒星都市の状況について、彼らが成長し始めたばかりの幼児期の状況についてある程度の洞察を得ることができます。

ケック天文台の歴史

天文台の歴史は 1970 年代初頭にさかのぼります。その時、天文学者は、作成できる最大のミラーを備えた新世代の大型地上望遠鏡の構築を検討し始めました。ただし、ガラス製ミラーは非常に重く、移動するのが大変です。科学者とエンジニアが求めていたのは、軽量のものでした。カリフォルニア大学とローレンス・バークレー研究所に所属する天文学者は、柔軟なミラーを構築するための新しいアプローチに取り組んでいました。彼らは、1 つの大きなミラーを作成するために角度を付けて「調整」できるセグメント化されたミラーを作成することで、それを行う方法を思いつきました。最初の鏡は、ケック I と呼ばれ、1993 年 5 月に空の観測を開始しました。ケック II は 1996 年 10 月にオープンしました。 反射望遠鏡 それ以来使用されています。

「最初の光」の観測以来、両方の望遠鏡は、天文学の研究に高度な技術を使用する最新世代の望遠鏡の一部となっています。現在、この天文台は天文観測だけでなく、水星などの惑星への宇宙飛行ミッションをサポートするためにも使用されています。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡.その範囲は、現在地球上にある他のどの大型望遠鏡にも匹敵しません。

WM。ケック天文台は、カリフォルニア工科大学およびカリフォルニア大学との協力を含むカリフォルニア天文学研究協会 (CARA) によって管理されています。 NASAもパートナーシップの一部です。 WM。ケック財団はその建設に資金を提供しました。

ソース

• イメージ ギャラリー: ケック。 www.astro.ucsc.edu/about/image-galleries/keck/index.html。
• 'IfA からのニュースとイベント。測定と不確実性、www.ifa.hawaii.edu/。
• アップ・アバブ・ザ・ワールド・ソー・ハイ。 WM ケック天文台、www.keckobservatory.org/。