مرصد كيك: التلسكوبات الأكثر إنتاجية علميا

ال دبليو. مرصد كيك ويجلس مقراها البالغ طولهما عشرة أمتار عالياً فوق سطح البحر مونا كي جبل بركاني في هاواي. تعد هذه المقاريب المزدوجة ، الحساسة للضوء البصري والأشعة تحت الحمراء ، من بين أكبر الأدوات وأكثرها إنتاجية في العالم. في كل ليلة ، تمكّن علماء الفلك من التحديق في أشياء قريبة من عوالم نظامنا الشمسي وبعيدًا عن بعض المجرات الأولى في الكون.

حقائق سريعة: مرصد كيك

دبليو. يستخدم مرصد كيك أدوات متطورة لمراقبة الكون ، بما في ذلك بعض الأدوات التي تساعده على تشريح الضوء من الأجسام البعيدة. هذه المطياف ، إلى جانب كاميرات الأشعة تحت الحمراء ، تبقي كيك في طليعة أبحاث علم الفلك. في السنوات الأخيرة ، قام المرصد أيضًا بتركيب أنظمة البصريات التكيفية التي تساعد مراياه على تعويض حركة الغلاف الجوي التي يمكن أن تطمس الرؤية. تستخدم هذه الأنظمة أشعة الليزر لتكوين "نجوم توجيه" عالية في السماء.

تساعد ليزرات البصريات التكيفية على قياس الحركات الجوية ثم تصحيح هذا الاضطراب باستخدام مرآة قابلة للتغير تتغير شكلها 2000 مرة في الثانية. أصبح تلسكوب Keck II أول تلسكوب كبير في جميع أنحاء العالم يقوم بتطوير وتثبيت نظام AO في عام 1988 وكان أول من قام بنشر أشعة الليزر في عام 2004. قدمت الأنظمة تحسنًا كبيرًا في وضوح الصورة. اليوم ، تستخدم العديد من التلسكوبات الأخرى البصريات التكيفية لتحسين وجهات نظرهم أيضًا.

أكثر من 25 في المائة من الملاحظات التي قام بها علماء الفلك الأمريكيون تتم في مرصد كيك ويقترب الكثير منها بل ويتجاوز الرؤية من تلسكوب هابل الفضائي (الذي يقوم بمراقبته من ارتفاع فوق الغلاف الجوي للأرض).

يسمح مرصد Keck للمشاهدين بدراسة الأشياء في الضوء المرئي وبعد ذلك في الأشعة تحت الحمراء. هذا النطاق الواسع من "مساحة" المراقبة هو ما يجعل Keck منتجًا علميًا. إنه يفتح عالمًا من الأشياء المثيرة للاهتمام لعلماء الفلك التي لا يمكن ملاحظتها في الضوء المرئي.

من بينها مناطق النجم تشبه المألوفة سديم الجبار و النجوم الشابة الحارة. لا تتوهج النجوم حديثي الولادة في الضوء المرئي فحسب ، بل إنها تسخن غيوم المواد التي شكلت "أعشاشهم". يمكن أن ينظر كيك إلى الحضانة النجمية لرؤية عمليات الولادة النجمية. سمحت مقاريبها برصد أحد هذه النجوم ، يُدعى Gaia 17bpi ، وهو عضو في فئة من النجوم الشابة الحارة تسمى "FU Orionis". ساعدت الدراسة علماء الفلك على جمع مزيد من المعلومات حول هذه النجوم حديثي الولادة التي لا تزال مخفية في غيوم ولادتهم. يحتوي هذا على قرص من مادة "يقع في" النجم بشكل مناسب ويبدأ. هذا يتسبب في سطوع النجم من حين لآخر ، حتى أثناء نموه.

في الطرف الآخر من الكون ، تم استخدام مقاريب كيك لمراقبة سحابة بعيدة جدًا من الغاز كانت موجودة بعد فترة وجيزة من ولادة الكون ، قبل حوالي 13.8 مليار سنة. هذه الكتلة البعيدة من الغاز غير مرئية للعين المجردة ، لكن علماء الفلك قد يجدونها باستخدام أدوات متخصصة على التلسكوب لمراقبة الكوازار البعيدة جدًا. كان ضوءها يلمع عبر السحابة ، ومن البيانات ، اكتشف علماء الفلك أن السحابة مصنوعة من هيدروجين أصلي. وهذا يعني أنها كانت موجودة في وقت لم تكن فيه النجوم الأخرى "تلوث" الفضاء بعناصرها الأثقل. إنها نظرة إلى الظروف عندما كان عمر الكون 1.5 مليار سنة فقط.

والسؤال الآخر الذي يريد علماء الفلك الذين يستخدمون كيك الإجابة عنه هو "كيف تشكلت المجرات الأولى؟" منذ تلك المجرات الصغيرة بعيدة جدًا عنا وهي جزء من الكون البعيد ، ومراقبتهم صعب. أولاً ، إنهم معتمون للغاية. ثانيًا ، "تمدد" ضوءهم من خلال تمدد الكون ، وبالنسبة لنا ، يظهر في الأشعة تحت الحمراء. ومع ذلك ، فإن فهمها يمكن أن يساعدنا على الرؤية كيف تشكلت درب التبانة الخاصة بنا. يمكن لـ Keck مراقبة تلك المجرات المبكرة البعيدة بأدواتها الحساسة للأشعة تحت الحمراء. من بين أمور أخرى ، يمكن أن يدرسوا الضوء المنبعث من النجوم الشابة الحارة في تلك المجرات (المنبعثة في الأشعة فوق البنفسجية) ، والتي يعاد انبعاثها بواسطة سحب من الغازات تحيط بالمجرة الشابة. وهذا يعطي الفلكيين بعض البصيرة في الظروف في تلك المدن النجمية البعيدة في الوقت الذي كانوا فيه مجرد أطفال ، بدأوا للتو في النمو.

يمتد تاريخ المرصد إلى أوائل السبعينيات. في ذلك الوقت بدأ الفلكيون ينظرون في بناء جيل جديد من المقاريب الأرضية الكبيرة مع أكبر المرايا التي يمكنهم صنعها. ومع ذلك ، يمكن أن تكون المرايا الزجاجية ثقيلة للغاية ومتقلبة للتحرك. ما أراده العلماء والمهندسون كان خفيف الوزن. كان علماء الفلك المشاركون في مختبرات جامعة كاليفورنيا ولورنس بيركلي يعملون على طرق جديدة لبناء مرايا مرنة. توصلوا إلى طريقة للقيام بذلك عن طريق إنشاء مرايا مجزأة يمكن أن تكون بزاوية و "ضبطها" لإنشاء مرآة واحدة أكبر. بدأت المرآة الأولى ، المسماة كيك الأول ، بمراقبة السماء في مايو 1993. تم افتتاح Keck II في أكتوبر 1996. هؤلاء يعكس التلسكوبات تم استخدامها منذ ذلك الحين.

منذ رصد "الضوء الأول" ، كان كلا المقرابان جزءًا من أحدث جيل من المقاريب التي تستخدم تكنولوجيا متقدمة للدراسات الفلكية. يستخدم المرصد حاليًا ليس فقط للملاحظات الفلكية ، ولكن أيضًا لدعم بعثات رحلات الفضاء إلى الكواكب مثل عطارد تلسكوب جيمس ويب الفضائي. انتشاره لا مثيل له من قبل أي تلسكوب كبير حالي آخر على هذا الكوكب.

دبليو. تتم إدارة مرصد Keck من قبل جمعية كاليفورنيا لأبحاث علم الفلك (CARA) ، والتي تشمل التعاون مع Caltech وجامعة كاليفورنيا. ناسا هي أيضا جزء من الشراكة. دبليو. قدمت مؤسسة Keck التمويل لبناءه.

• معرض الصور: كيك. www.astro.ucsc.edu/about/image-galleries/keck/index.html.
• "الأخبار والأحداث من IFA." القياس وعدم اليقين ، www.ifa.hawaii.edu/.
• "فوق العالم عالٍ جدًا." ث. م. مرصد كيك ، www.keckobservatory.org/.