Nettuno raggiunge l’opposizione oggi: come vedere il pianeta lontano

I telescopi gemelli dell'Osservatorio WM Keck 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 scoperte degne di nota.

L'osservatorio si trova in cima al Mauna Kea, un vulcano dormiente alle Hawaii. Poiché è così vicino all'equatore, Mauna Kea è 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. "La vetta del Mauna Kea, alta 13.796 piedi, non ha catene montuose vicine per agitare l'atmosfera superiore. Poche luci della città inquinano i cieli notturni hawaiani e per la maggior parte dell'anno l'atmosfera sopra il Mauna Kea è limpida, calma e secca".

Entrambi i telescopi, chiamati Keck I e Keck II, misurano 10 metri (32,8 piedi) di diametro. Gli specchi per ogni telescopio sono costituiti 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 sotto lo zero. Questo aiuta a ridurre la deformazione dell'acciaio e degli specchi dei telescopi, secondo il sito web di Keck.

Il gruppo dello specchio primario del telescopio Keck II da 10 metri è composto da 36 parti che possono adattarsi alle condizioni atmosferiche. (Credito immagine: Andrew Cooper/WM Keck Observatory)

Storia

I finanziamenti per i telescopi provengono da un'organizzazione filantropica nota come WM Keck Foundation. L'entità è stata creata nel 1954 da William Myron Keck, che ha fondato la Superior Oil Company, secondo il sito web della fondazione.

"Il signor Keck immaginava un'istituzione filantropica che avrebbe fornito benefici di vasta portata per l'umanità", ha affermato la fondazione. "Adottando un approccio audace e creativo alla concessione di finanziamenti, ha creato un'eredità che la fondazione sostiene con orgoglio oggi".

Il mandato della fondazione include il finanziamento della scienza e nel 1985 ha concesso 70 milioni di dollari (155 milioni di dollari nel 2014) per costruire il primo telescopio, Keck I. Durante la costruzione, sono arrivati ​​68 milioni di dollari 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. [Relazionato: Osservatorio Keck: 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 informazioni spettrali da 1.200 oggetti contemporaneamente. Keck I ha HIRES (High Resolution Echelle Spectrometer), 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 il NIRSPEC (The Near Infrared Spectrometer) di Keck II. Alcune delle indagini scientifiche di NIRSPEC includono l'osservazione di radiogalassie molto lontane dalla Terra (il che significa che sono più antiche secondo la teoria del Big Bang, secondo la quale l'universo è nato da una singolarità e da allora si sta espandendo). NIRSPEC può anche essere utilizzato per scopri di più sulle nane brune, che sono oggetti considerati "stelle fallite" immensi giganti gassosi che non sono abbastanza grandi per iniziare la fusione nucleare.

Raggiungere immagini nitide

Secondo il sito web dell'Osservatorio, il telescopio Keck II è il primo al mondo ad utilizzare un sistema di ottica adattiva; Keck in seguito ne ho installato uno anche io. 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 lontane, rendendo difficile per gli astronomi effettuare misurazioni accurate a meno che non si alzino sopra l'aria. (Questo è uno dei motivi per cui gli scienziati si divertono a usare telescopi come Hubble This Web Telescope o Spitzer This Web Telescope.)

Poiché l'atmosfera cambia così rapidamente, anche i telescopi devono cambiare rapidamente forma. Entrambi i telescopi possono alterare il suo specchio 2.000 volte al secondo, rendendo le immagini 10 volte più chiare di quanto sarebbero senza il sistema. Si affidano a un laser per effettuare le misurazioni su come cambiare, il che è un miglioramento rispetto al vecchio metodo: utilizzare una stella luminosa, cosa non facile da ottenere poiché ciò è possibile solo in circa l'1% del cielo.

"Gli astronomi hanno sviluppato l'ottica adattiva delle stelle guida laser utilizzando un laser per scopi speciali per eccitare gli atomi di sodio che si trovano in uno strato atmosferico a 90 chilometri sopra la Terra", ha affermato l'osservatorio. "L'eccitazione degli atomi negli strati di sodio crea una 'stella' artificiale per misurare le distorsioni atmosferiche e consente all'ottica adattiva di produrre immagini nitide di oggetti celesti posizionati quasi ovunque nel cielo".

Scoperte notevoli

I telescopi gemelli di Keck hanno fatto una serie di scoperte da quando la costruzione è terminata.

Keck ha partecipato a molte altre scoperte:

  • Ha aiutato a misurare le dimensioni di un mondo lontano che ha all'incirca 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 un'interessante attività atmosferica sulla luna vulcanica di Giove Io, così come su Nettuno.
  • Scrutò una stella con uno strano schema di schiarimento e di attenuazione; sebbene in seguito attribuita alla polvere, all'epoca alcune persone la chiamavano una possibile megastruttura aliena.

[Relazionato: 10 incredibili scoperte sul Web dell'Osservatorio Keck]

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Nel 1999, l'osservatorio ha aiutato un altro osservatorio a osservare il transito del primo esopianeta attraverso la sua stella madre. Ciò si è verificato dopo che Keck ha effettuato misurazioni della stella HD 209458 e ha notato che la stella sembrava oscillare, come se ci fosse un pianeta che altera i suoi movimenti. Il team scientifico ha quindi chiesto ad altri astronomi del Fairborn Observatory in Arizona, finanziato privatamente, di osservare un transito attraverso la faccia della stella, che si è verificato come previsto.

Un'altra scoperta è stata capire come si muovono le stelle nella Galassia di Andromeda, un'importante galassia che si trova a 2,5 milioni di anni luce dalla Terra, il che la rende 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 ha esaminato le supernove (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 mentre cresce, forse spinto da "energia oscura" un concetto poco compreso che potrebbe (insieme alla materia oscura) costituire la maggior parte dell'universo. [Relazionato: 10 incredibili scoperte sul Web 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 significa 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 l'universo antico. L'anno successivo, gli astronomi hanno rivelato i primi lavori dall'esame di galassie che risalgono alla fine del Medioevo, riferendosi a un'epoca in cui la luce non poteva penetrare nell'opacità dell'universo.

Risorse addizionali

  • Osservatorio WM Keck
  • Fondazione WM Keck
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