Telescopi Keck

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Coordinate: 19°49′35″N 155°28′27″W / 19.826389°N 155.474167°W19.826389; -155.474167

Telescopi Keck

Keck obervatories.jpg
I due telescopi gemelli Keck I e II

Osservatorio W. M. Keck Observatory
Ente California Association for Research in Astronomy
Stato Stati Uniti Stati Uniti
Localizzazione Mauna Kea, Isole Hawaii
Altitudine 4 145 m s.l.m.
Clima Tropicale di alta montagna
Costruito nel Keck I nel 1993,
Keck II nel 1996
Caratteristiche tecniche
Tipo Telescopio riflettore
Lunghezza d'onda Ottico, infrarosso vicino
Diametro primario 10 m ogni specchio
Risoluzione angolare 0,04 a 0,4 arcosecondi per i singoli telescopi, dipendendo dall'oggetto osservato e strumenti usati
Area ciascuno 76[1] m2
Distanza focale 17,5 m (f/1.75)
Montatura altazimutale
Cupola Sferica
Sito ufficiale

Il W. M. Keck Observatory è un osservatorio astronomico costituito dai due telescopi riflettori gemelli Keck situato a 4145 metri di altezza sulla sommità del vulcano Mauna Kea, nelle isole Hawaii. Insieme a numerosi altri osservatori internazionali, costituisce i Mauna Kea Observatories.

Grazie alle migliaia di chilometri di oceano e all'altezza di oltre 4000 metri che riduce l'atmosfera e le distorsioni da essa indotte, questo sito è un luogo ideale per le osservazioni astronomiche. Inoltre l'inquinamento luminoso è molto basso, poiché le zone circostanti sono relativamente poco abitate.

I due telescopi sono di tipo Ritchey-Chrétien, con montatura altazimutale e sistemi di ottica attiva e adattiva. Lo specchio primario di ciascuno dei due telescopi ha un diametro di circa 10 metri, il che fa di essi i secondi telescopi ottici più grandi al mondo, dopo il Gran Telescopio Canarias. I due strumenti operano in modalità singola ma anche insieme, formando un interferometro lungo 85 metri. I telescopi-interferometro Keck sono tra i maggiori strumenti nell'ottico/infrarosso-vicino nel mondo.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Nel 1985 Howard B. Keck, della W. M. Keck Foundation, donò circa 70 milioni di dollari per finanziare la progettazione e la costruzione del primo dei due telescopi, il Keck I. La chiave che ha permesso la sua costruzione è stata la possibilità di mettere insieme specchi più piccoli per formarne uno di notevoli dimensioni. Infatti gli specchi primari non sono monolitici, ma sono formati ognuno da 36 segmenti esagonali, che come se fossero piastrelle formano un'unica superficie riflettente di 10 metri di diametro; ciò ha reso molto più facile la loro costruzione, che sarebbe stata pressoché impossibile nel caso di uno specchio monolitico. Ogni segmento è realizzato in vetroceramica Zerodur[2] ed è mantenuto stabile da un sistema di ottica attiva che unisce un supporto costituito da una struttura estremamente solida e flessibile e un insieme di attuatori che si adattano in modo che i vari segmenti mantengano la corretta configurazione. Durante le osservazioni un computer controlla il sistema di sensori ed attuatori modificando la posizione di ogni segmento in funzione della posizione dei segmenti vicini con una precisione di 4 nm. Il calcolo e la modifica della posizione dei vari segmenti viene fatta due volte al secondo e serve a bilanciare le distorsioni dovute alla gravità.

I due telescopi Keck e il telescopio Subaru all'alba.

Keck I e Keck II sono telescopi di tipo Ritchey-Chrétien e le loro montature altazimutali sostengono un peso di circa 300 tonnellate, di cui 270 di acciaio. Il primo telescopio, Keck I, è stato inaugurato nel maggio del 1993, mentre il gemello Keck II nel 1996.

Entrambi i telescopi sono equipaggiati con un sistema di ottica adattiva che compensa le distorsioni dovute alla turbolenza atmosferica, sistema che per la prima volta in questo caso è stato installato su un telescopio di grandi dimensioni. Esso è stato costantemente aggiornato e rinnovato nel corso degli anni fino ad includere uno strumento per la creazione di una stella artificiale con l'ausilio di un laser. Attualmente soltanto il telescopio Keck II monta il laser; sul telescopio Keck I è in fase di installazione e la prima luce è prevista per la fine del 2009.

I due telescopi sono equipaggiati con una serie di strumenti: fotocamere digitali, spettrografi che osservano il cielo nello spettro visibile e nel vicino infrarosso.

Il W. M. Keck Observatory è gestito dalla California Association for Research in Astronomy (CARA) un'organizzazione no-profit nel cui consiglio di amministrazione sono presenti rappresentanti del California Institute of Technology (Caltech) e dell'Università della California. La costruzione dei due telescopi è stata possibile grazie a fondi privati procurati dalla W. M. Keck Foundation per un ammontare pari a 140 milioni di dollari. La NASA si è aggiunta come partner nell'ottobre del 1996, quando il Keck II cominciò le osservazioni.

Il tempo di osservazione dei due telescopi è gestito da varie istituzioni: il Caltech, l'Università delle Hawaii e l'Università della California accettano ed esaminano le richieste fatte dai propri ricercatori; la NASA accetta le richieste provenienti dai ricercatori degli Stati Uniti, mentre il National Optical Astronomy Observatory (NOAO) accetta le richieste dei ricercatori di tutto il mondo.[3]

L'interferometro Keck[modifica | modifica wikitesto]

L'interferometro Keck raggiunge una risoluzione angolare di 5 milliarcosecondi grazie alla distanza di 85 metri che separa i 2 telescopi gemelli Keck.

I due telescopi Keck I e Keck II possono lavorare insieme in configurazione interferometrica, formando il cosiddetto Interferometro Keck. Il progetto fa parte del programma della NASA Origins Program che si inserisce in fondamentali filoni di ricerca, come ricerche sulla formazione delle galassie, delle stelle e dei sistemi planetari, sulla ricerca di questi ultimi attorno a stelle al di fuori del Sistema solare e sulla nascita della vita sulla Terra. La combinazione della luce proveniente dai due telescopi viene utilizzata ad esempio per analizzare le emissioni luminose degli oggetti circostanti alle stelle alla ricerca di pianeti giganti gassosi o per analizzare il disco di accrescimento di stelle giovani. Il sistema è stato sviluppato utilizzando 200 milioni di dollari messi a disposizione dalla W. M. Keck Foundation e dalla NASA che si unì al progetto nel 1996.

Il potere risolutivo lungo la direzione che separa i due telescopi è equivalente a quella di uno specchio di uguale diametro, che nel caso dell'interferometro Keck è pari a 85 metri. Lungo questo asse l'interferometro ha una risoluzione angolare di 5 milliarcosecondi (mas) alla lunghezza d'onda di 2,2 µm e 24 mas a 10 µm. Nella configurazione con maggior sensibilità, l'interferometro raggiunge le magnitudini 21 e 10 rispettivamente nelle bande infrarosse K e N, con un tempo di esposizione di 1000 secondi e un rapporto segnale/rumore pari a 10.

L'interferometro, al fine di effettuare vari tipi di osservazioni, ha diversi strumenti. Tuttavia la mancanza di telescopi aggiuntivi rende questo sistema inadatto alla generazione di immagini interferometriche; lo strumento è stato sviluppato per massimizzare la tecnica dell'annullamento interferometrico e per compiere misure ad alta precisione di diametri angolari. L'interferometro Keck è stato attivato per la prima volta nel settembre del 2005, con una dimostrazione della tecnica dell'annullamento interferometrico.

Il telescopio Keck I viene utilizzato anche in modo indipendente con la tecnica dell'interferometria con maschera d'apertura.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Spacecrafhits - Keck Facts
  2. ^ (EN) Hans F. Morian, Peter Hartmann, Ralf Jedamzik, Hartmut W. Höneß, ZERODUR for Large Segmented Telescopes (PDF), SCHOTT Glas. URL consultato il 17 agosto 2009.
  3. ^ (EN) Observing at WMKO, W.M. Keck Observatory. URL consultato il 17 agosto 2009.

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