le W.M. Observatoire de Keck et ses deux télescopes de dix mètres de large sont assis au sommet de la Mauna Kea montagne volcanique à Hawai'i. Ces télescopes jumeaux, sensibles à la lumière optique et infrarouge, comptent parmi les instruments les plus grands et les plus productifs au monde. Chaque nuit, ils permettent aux astronomes d'observer des objets aussi proches que les mondes de notre propre système solaire et aussi loin que certaines des premières galaxies du cosmos.
Faits en bref: Observatoire de Keck
- L'observatoire de Keck possède deux miroirs de dix mètres, chacun composé de 36 éléments de forme hexagonale qui fonctionnent ensemble comme un seul miroir. Chaque miroir pèse 300 tonnes et est soutenu par 270 tonnes d'acier.
- Le volume de chaque dôme de télescope est supérieur à 700 000 pieds cubes. Les dômes sont réfrigérés tout au long de la journée et conservés à des températures inférieures ou égales à zéro pour éviter la déformation des miroirs par la chaleur.
- L'observatoire de Keck a été la première grande installation à utiliser l'optique adaptative et les étoiles guides laser. Il utilise désormais près d'une douzaine d'instruments pour imager et étudier le ciel. Les futurs instruments incluent un chercheur de planète et un mappeur cosmique.
Technologie des télescopes Keck
Le W.M. L'observatoire de Keck utilise des instruments de pointe pour observer l'univers, y compris certains qui l'aident à disséquer la lumière des objets éloignés. Ces spectrographes, ainsi que des caméras infrarouges, maintiennent Keck à la pointe de la recherche en astronomie. Ces dernières années, l'observatoire a également installé des systèmes d'optique adaptative qui aident ses miroirs à compenser le mouvement de l'atmosphère qui peut brouiller la vue. Ces systèmes utilisent des lasers pour créer des "étoiles guides" dans le ciel.
Les lasers à optique adaptative aident à mesurer les mouvements atmosphériques puis à corriger cette turbulence à l'aide d'un miroir déformable qui change de forme 2 000 fois par seconde. Le télescope Keck II est devenu le premier grand télescope au monde à développer et installer un système AO en 1988 et a été le premier à déployer des lasers en 2004. Les systèmes ont considérablement amélioré la clarté de l'image. Aujourd'hui, de nombreux autres télescopes utilisent également l'optique adaptative pour améliorer leurs vues.
Découvertes et observations de Keck
Plus de 25 pour cent des observations faites par les astronomes américains se font à l'Observatoire de Keck et beaucoup d'entre eux approchent et même dépassent la vue de le télescope spatial Hubble (qui fait son observation au-dessus de l'atmosphère terrestre).
L'observatoire de Keck permet aux téléspectateurs d'étudier des objets en lumière visible, puis au-delà, dans l'infrarouge. Ce large éventail «d'espace» d'observation est ce qui rend Keck si productif sur le plan scientifique. Il ouvre aux astronomes un royaume d'objets intéressants qui ne peuvent pas être observés en lumière visible.
Parmi eux se trouvent des régions de naissance d'étoiles similaires à Nébuleuse d'Orion et jeunes étoiles chaudes. Non seulement les étoiles nouveau-nées brillent dans la lumière visible, mais elles chauffent les nuages de matière qui ont formé leurs «nids». Keck peut scruter la pépinière stellaire pour voir les processus de naissance des étoiles. Ses télescopes ont permis d'observer une de ces étoiles, appelée Gaia 17bpi, membre d'une classe de jeunes étoiles chaudes appelées types "FU Orionis". L'étude a aidé les astronomes à recueillir plus d'informations sur ces étoiles nouveau-nées encore cachées dans leurs nuages de naissance. Celui-ci a un disque de matière qui "tombe" dans l'étoile par à-coups. Cela fait que l'étoile s'illumine de temps en temps, même si elle grandit.
À l'autre extrémité de l'univers, les télescopes Keck ont été utilisés pour observer un nuage de gaz extrêmement éloigné qui existait peu de temps après la naissance de l'univers, il y a environ 13,8 milliards d'années. Cet amas de gaz éloigné n'est pas visible à l'œil nu, mais les astronomes pourraient le trouver en utilisant des instruments spécialisés sur le télescope pour observer un quasar très éloigné. Sa lumière brillait à travers le nuage, et à partir des données, les astronomes ont découvert que le nuage était fait d'hydrogène vierge. Cela signifie qu'il existait à une époque où les autres étoiles n'avaient pas encore "pollué" l'espace avec leurs éléments plus lourds. C'est un regard sur les conditions de l'époque où l'univers n'avait que 1,5 milliard d'années.
Une autre question à laquelle les astronomes utilisant Keck veulent répondre est "comment les premières galaxies se sont-elles formées?" Puisque ces galaxies infantiles sont très loin de nous et font partie de l'univers lointain, les observer est difficile. Premièrement, ils sont très sombres. Deuxièmement, leur lumière a été "étirée" par l'expansion de l'univers et, pour nous, apparaît dans l'infrarouge. Pourtant, les comprendre peut nous aider à voir comment notre propre Voie lactée s'est formée. Keck peut observer ces premières galaxies lointaines avec ses instruments sensibles aux infrarouges. Entre autres choses, ils peuvent étudier la lumière émise par les jeunes étoiles chaudes dans ces galaxies (émises dans l'ultraviolet), qui est réémise par des nuages de gaz entourant la jeune galaxie. Cela donne aux astronomes un aperçu des conditions dans ces villes stellaires éloignées à une époque où ils n'étaient que de jeunes enfants, qui commençaient à peine à se développer.
Histoire de l'observatoire de Keck
L'histoire de l'observatoire remonte au début des années 1970. C'est alors que les astronomes ont commencé à envisager de construire une nouvelle génération de grands télescopes au sol avec les plus grands miroirs qu'ils pourraient créer. Cependant, les miroirs en verre peuvent être assez lourds et lourds à déplacer. Ce que les scientifiques et les ingénieurs voulaient, c'était des poids légers. Les astronomes impliqués à l'Université de Californie et aux laboratoires Lawrence Berkeley travaillaient sur de nouvelles approches pour la construction de miroirs flexibles. Ils ont trouvé un moyen de le faire en créant des miroirs segmentés qui pourraient être inclinés et "ajustés" pour créer un miroir plus grand. Le premier miroir, appelé Keck I, a commencé à observer le ciel en mai 1993. Keck II a ouvert ses portes en octobre 1996. Celles-ci télescopes réfléchissants sont utilisés depuis.
Depuis leurs observations de «première lumière», les deux télescopes font partie de la dernière génération de télescopes qui utilisent une technologie de pointe pour les études astronomiques. Actuellement, l'observatoire est utilisé non seulement pour des observations astronomiques, mais aussi pour soutenir des missions de vol spatial vers des planètes telles que Mercure, et les prochaines Télescope spatial James Webb. Sa portée est inégalée par tout autre grand télescope actuel sur la planète.
Le W.M. L'observatoire de Keck est géré par la California Association for Research in Astronomy (CARA), qui comprend une coopération avec Caltech et l'Université de Californie. La NASA fait également partie du partenariat. Le W.M. La Fondation Keck a financé sa construction.
Sources
- Galerie d'images: Keck. www.astro.ucsc.edu/about/image-galleries/keck/index.html.
- "Nouvelles et événements de l'IfA." Mesure et incertitude, www.ifa.hawaii.edu/.
- "Au-dessus du monde si haut." W. M. Observatoire de Keck, www.keckobservatory.org/.