O Observatório Keck fica no topo de Mauna Kea, na Grande Ilha do Havaí.
(Imagem: © NASA / JPL)
Os telescópios gêmeos no W.M. O Observatório Keck é o maior telescópio óptico e infravermelho do mundo, de acordo com o site do observatório. Devido ao tamanho e localização dos telescópios, eles são muito procurados pelos astrônomos profissionais. (O observatório não é aberto ao público.) Keck participou de várias descobertas notáveis.
O observatório está localizado no topo de Mauna Kea, um vulcão adormecido no Havaí. Por estar tão perto do equador, Mauna Kea é um excelente local de observação astronômica.
"No meio do Oceano Pacífico, a ilha do Havaí está cercada por milhares de quilômetros de mares termicamente estáveis", escreveu o Observatório Keck em seu site. "O cume do Mauna Kea, com 13.796 pés, não possui cadeias de montanhas próximas para perturbar a atmosfera superior. Poucas luzes da cidade poluem o céu noturno do Havaí e, durante a maior parte do ano, a atmosfera acima de Mauna Kea é clara, calma e seca".
Ambos os telescópios, chamados Keck I e Keck II, medem 10 metros (32,8 pés) de diâmetro. Os espelhos de cada telescópio são feitos de 36 segmentos leves que funcionam juntos de maneira semelhante a um único espelho. Os telescópios estão alojados em cúpulas isoladas de 700.000 pés cúbicos. Aparelhos de ar condicionado gigantes funcionam o dia todo para manter a temperatura igual ou inferior a zero. Isso ajuda a reduzir a deformação do aço e dos espelhos dos telescópios, de acordo com o site da Keck.
História
O financiamento para os telescópios vem de uma organização filantrópica conhecida como W.M. Fundação Keck. A entidade foi criada em 1954 por William Myron Keck, que fundou a Superior Oil Company, de acordo com o site da fundação.
"Keck imaginou uma instituição filantrópica que proporcionaria benefícios de longo alcance para a humanidade", afirmou a fundação. "Ao adotar uma abordagem criativa e arrojada para a concessão de doações, ele criou um legado que a fundação mantém orgulhosamente hoje".
O mandato da fundação inclui o financiamento da ciência e, em 1985, concedeu US $ 70 milhões (US $ 155 milhões em 2014) para a construção do primeiro telescópio, o Keck I. Durante a construção, US $ 68 milhões foram gastos no segundo telescópio, o Keck II. Os telescópios começaram seu trabalho científico em 1993 e 1996, respectivamente, de acordo com o site da Keck. [Relacionado: Observatório Keck: fotos cósmicas da Mauna Kea do Havaí]
O arsenal de instrumentos dos telescópios inclui vários para comprimentos de onda ópticos e outros para infravermelho. O Keck II abriga o DEIMOS (Espectrógrafo de Múltiplos Objetos para Imagem Extragalática Profunda), que pode captar informações espectrais de 1.200 objetos simultaneamente. Keck I tem HIRES (espectrômetro Echelle de alta resolução), que pode examinar as cores da luz das estrelas.
Exemplos de instrumentos de infravermelho incluem o sistema óptico adaptável a laser (disponível com certos instrumentos nos dois telescópios) e o NIRSPEC de Keck II (o espectrômetro infravermelho próximo). Algumas das investigações científicas do NIRSPEC incluem a observação de galáxias de rádio muito distantes da Terra (o que significa que elas são mais antigas de acordo com a Teoria do Big Bang, que diz que o universo surgiu de uma singularidade e está se expandindo desde então.) O NIRSPEC também pode ser usado para aprenda mais sobre as anãs marrons, que são objetos considerados "estrelas fracassadas" - imensos gigantes gasosos que não são grandes o suficiente para iniciar a fusão nuclear.
Transmissão de imagens nítidas
Segundo o site do observatório, o telescópio Keck II é o primeiro do mundo a usar um sistema óptico adaptativo; Keck, mais tarde, tive um instalado também. Esse tipo de sistema visa alterar a forma do espelho para explicar as mudanças na atmosfera. A atmosfera pode obscurecer a aparência de estrelas distantes, dificultando aos astrônomos fazer medições precisas, a menos que elas subam acima do ar. (Essa é uma das razões pelas quais os cientistas gostam de usar telescópios como o Telescópio Espacial Hubble ou o Telescópio Espacial Spitzer.)
Como a atmosfera muda tão rapidamente, os telescópios também precisam mudar de forma rapidamente. Ambos os telescópios podem alterar seu espelho 2.000 vezes por segundo, tornando as imagens 10 vezes mais nítidas do que seriam sem o sistema. Eles dependem de um laser para fazer as medições de como mudar, o que é uma melhoria em relação ao método antigo: usar uma estrela brilhante, o que não é fácil de alcançar, pois isso só é possível em cerca de 1% do céu.
"Os astrônomos desenvolveram ótica adaptativa a laser com estrela guia usando um laser de finalidade especial para excitar átomos de sódio que ficam em uma camada atmosférica 90 quilômetros acima da Terra", disse o observatório. "A excitação dos átomos nas camadas de sódio cria uma 'estrela' artificial para medir distorções atmosféricas e permite que a óptica adaptativa produza imagens nítidas de objetos celestes posicionados em praticamente qualquer lugar do céu".
Descobertas notáveis
Os telescópios duplos de Keck fizeram uma série de descobertas desde que a construção terminou.
Keck participou de várias outras descobertas:
- Ajudou a medir o tamanho de um mundo distante mais ou menos do tamanho de Urano.
- Ele descobriu quatro quasares (galáxias alimentadas por buracos negros) em um único sistema.
- Ele descobriu que uma galáxia é quase inteiramente feita de matéria escura.
- Ele rastreou atividades atmosféricas interessantes na lua vulcânica de Júpiter, Io, e também em Netuno.
- Ele olhou para uma estrela com um estranho padrão de brilho e escurecimento; embora mais tarde atribuído à poeira, na época, algumas pessoas a chamavam de uma possível megaestrutura alienígena.
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Em 1999, o observatório ajudou outro observatório a assistir o primeiro exoplaneta transitar pela estrela-mãe. Isso ocorreu depois que Keck fez as medições da estrela HD 209458 e observou que a estrela parecia oscilar, como se houvesse um planeta alterando seus movimentos. A equipe de ciências então pediu a outros astrônomos do Observatório Fairborn, no Arizona, para assistir a um trânsito no rosto da estrela, o que ocorreu como eles previram.
Outra descoberta foi descobrir como as estrelas se movem na galáxia de Andrômeda, uma galáxia proeminente a 2,5 milhões de anos-luz da Terra, tornando-a uma vizinha muito próxima. Isso foi importante porque ajudou os astrônomos a entender o quão imensa é essa galáxia.
Keck também participou de um projeto de pesquisa envolvendo vários telescópios, que observavam supernovas (explosões estelares) em todo o universo. O objetivo era usá-los para calcular a rapidez com que o universo está se expandindo. Os resultados mostraram que o universo está realmente acelerando à medida que cresce, talvez impulsionado pela "energia escura" - um conceito pouco compreendido que pode (junto com a matéria escura) compor a maior parte do universo. [Relacionado: 10 descobertas espaciais incríveis do Observatório Keck]
Em 2015, Keck ajudou a rastrear o que era então chamado de galáxia mais distante já encontrada - EGSY8p7, que fica a cerca de 13,2 bilhões de anos-luz da Terra. Sua extrema distância significa que a galáxia data de apenas 600 milhões de anos após o Big Bang que criou o universo. Examinar essas galáxias ajuda os astrônomos a aprender mais sobre a história do universo, especialmente o universo antigo. No ano seguinte, os astrônomos revelaram trabalhos iniciais ao examinar galáxias que datam do final da Idade das Trevas, referindo-se a uma época em que a luz não podia penetrar na opacidade do universo.
Recursos adicionais
- W.M. Observatório Keck
- W.M. Fundação Keck
