Keck Observatory: Teleskop Paling Ilmiah Produktif

Itu W. Keck Observatory dan dua teleskop selebar sepuluh meter tingginya berada di atas Mauna Kea gunung vulkanik di Hawaii. Teleskop kembar ini, yang sensitif terhadap cahaya optik dan inframerah, adalah salah satu instrumen terbesar dan paling produktif di dunia. Setiap malam, mereka memungkinkan para astronom mengintip benda-benda sedekat dunia tata surya kita dan sejauh beberapa galaksi paling awal di kosmos.

Fakta Cepat: Observatorium Keck

W. Keck Observatory menggunakan instrumen canggih untuk mengamati alam semesta, termasuk beberapa yang membantunya membedah cahaya dari objek yang jauh. Spektrograf ini, bersama dengan kamera inframerah, membuat Keck di garis depan penelitian astronomi. Dalam beberapa tahun terakhir, observatorium ini juga telah menginstal sistem optik adaptif yang membantu cerminnya mengimbangi pergerakan atmosfer yang dapat mengaburkan pandangan. Sistem itu menggunakan laser untuk membuat "bintang petunjuk" tinggi di langit.

Laser optik adaptif membantu mengukur gerakan atmosfer dan kemudian memperbaiki turbulensi menggunakan cermin yang dapat dideformasi yang berubah bentuk 2.000 kali per detik. Teleskop Keck II menjadi teleskop besar pertama di dunia yang mengembangkan dan memasang sistem AO pada tahun 1988 dan merupakan yang pertama kali meluncurkan laser pada tahun 2004. Sistem telah memberikan peningkatan besar dalam kejelasan gambar. Saat ini, banyak teleskop lain menggunakan optik adaptif untuk meningkatkan pandangan mereka juga.

Lebih dari 25 persen pengamatan yang dilakukan oleh para astronom AS dilakukan di Observatorium Keck dan banyak dari mereka mendekati dan bahkan melampaui pandangan dari Teleskop Luar Angkasa Hubble (Yang melakukan pengamatan dari tinggi di atas atmosfer Bumi).

Keck Observatory memungkinkan pemirsa untuk mempelajari objek dalam cahaya tampak dan kemudian melampaui, ke inframerah. "Ruang" pengamatan yang luas itulah yang membuat Keck begitu produktif secara ilmiah. Ini membuka bidang objek menarik bagi para astronom yang tidak dapat diamati dalam cahaya tampak.

Diantaranya adalah daerah persalinan yang mirip dengan yang familiar Nebula Orion dan bintang muda yang panas. Bintang-bintang yang baru lahir tidak hanya bersinar dalam cahaya tampak, tetapi mereka juga memanaskan awan material yang membentuk "sarang" mereka. Keck dapat mengintip ke pembibitan bintang untuk melihat proses persalinan. Teleskopnya memungkinkan pengamatan satu bintang seperti itu, yang disebut Gaia 17bpi, anggota kelas bintang muda panas yang disebut tipe "FU Orionis". Studi ini membantu para astronom mengumpulkan lebih banyak informasi tentang bintang-bintang yang baru lahir ini yang masih tersembunyi di awan kelahiran mereka. Yang ini memiliki cakram materi yang "jatuh ke" bintang yang pas dan mulai. Itu menyebabkan bintang menjadi cerah sekali-sekali, bahkan ketika sedang tumbuh.

Di ujung lain alam semesta, teleskop Keck telah digunakan untuk mengamati awan gas yang sangat jauh yang ada tak lama setelah kelahiran alam semesta, sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu. Gumpalan gas yang jauh ini tidak terlihat dengan mata telanjang, tetapi para astronom dapat menemukannya menggunakan instrumen khusus pada teleskop untuk mengamati quasar yang sangat jauh. Cahayanya bersinar melalui awan, dan dari data, para astronom menemukan bahwa awan itu terbuat dari hidrogen murni. Itu berarti ada pada saat bintang-bintang lain belum "mencemari" ruang dengan unsur-unsur yang lebih berat. Itu adalah kondisi saat alam semesta baru berusia 1,5 miliar tahun.

Pertanyaan lain yang ingin dijawab oleh para astronom Keck adalah "bagaimana galaksi pertama terbentuk?" Sejak galaksi-galaksi bayi itu sangat jauh dari kita dan merupakan bagian dari alam semesta yang jauh, mengamati mereka sulit. Pertama, mereka sangat redup. Kedua, cahaya mereka telah "direntangkan" oleh perluasan alam semesta dan, bagi kita, muncul dalam inframerah. Namun, memahami mereka dapat membantu kita melihat bagaimana Bima Sakti kita sendiri terbentuk. Keck dapat mengamati galaksi-galaksi awal yang jauh dengan instrumen yang peka terhadap inframerah. Di antara hal-hal lain, mereka dapat mempelajari cahaya yang dipancarkan oleh bintang-bintang muda yang panas di galaksi-galaksi (yang dipancarkan dalam ultraviolet), yang dipancarkan kembali oleh awan-awan gas yang mengelilingi galaksi muda. Ini memberikan astronom beberapa wawasan tentang kondisi di kota-kota bintang yang jauh pada saat mereka masih bayi, baru mulai tumbuh.

Sejarah observatorium membentang kembali ke awal 1970-an. Saat itulah para astronom mulai melihat pembuatan generasi baru teleskop berbasis darat dengan cermin terbesar yang bisa mereka buat. Namun, cermin kaca bisa sangat berat dan berat untuk bergerak. Yang diinginkan para ilmuwan dan insinyur adalah yang ringan. Para astronom yang terlibat di University of California dan Lawrence Berkeley Labs sedang mengerjakan pendekatan baru untuk membangun cermin yang fleksibel. Mereka datang dengan cara untuk melakukannya dengan membuat cermin tersegmentasi yang dapat miring dan "disetel" untuk membuat satu cermin yang lebih besar. Cermin pertama, bernama Keck I, mulai mengamati langit pada Mei 1993. Keck II dibuka pada Oktober 1996. Ini mencerminkan teleskop telah digunakan sejak itu.

Sejak pengamatan "cahaya pertama" mereka, kedua teleskop telah menjadi bagian dari generasi terbaru teleskop yang menggunakan teknologi canggih untuk studi astronomi. Saat ini, observatorium digunakan tidak hanya untuk pengamatan astronomi, tetapi juga untuk mendukung misi luar angkasa ke planet-planet seperti Merkurius, dan yang akan datang James Webb Space Telescope. Penjangkauannya tidak tertandingi oleh teleskop besar lainnya saat ini di planet ini.

W. Keck Observatory dikelola oleh Asosiasi California untuk Penelitian Astronomi (CARA), yang mencakup kerja sama dengan Caltech dan University of California. NASA juga merupakan bagian dari kemitraan. W. Keck Foundation menyediakan dana untuk pembangunannya.

• Galeri Gambar: Keck. www.astro.ucsc.edu/about/image-galleries/keck/index.html.
• "Berita & Acara dari IfA." Pengukuran dan Ketidakpastian, www.ifa.hawaii.edu/.
• "Di Atas Dunia Begitu Tinggi." W. M. Keck Observatory, www.keckobservatory.org/.