W. M. Keck Observatory

Spektroskopische Fähigkeiten der Instrumente des Keck Observatory ab Ende 2019. Instrumentenmodi erscheinen als farbkodierte Kästchen mit spektraler Auflösung (Auflösungsvermögen) und Wellenlängenabdeckung. Nicht-spektroskopische (d. h. nur bildgebende) Instrumente sind nicht dargestellt.

MOSFIRE MOSFIRE (Multi-Object Spectrometer for Infra-Red Exploration), ein Instrument der dritten Generation, wurde am 8. Februar 2012 an das Keck-Observatorium geliefert; das erste Licht wurde am 4. April 2012 am Kecks I-Teleskop empfangen. Es handelt sich um eine spektrografische Weitwinkelkamera für das nahe Infrarot (0,97 bis 2,41 μm) mit mehreren Objekten, deren Besonderheit in der kryogenen „Configurable Slit Unit“ (CSU) liegt, die per Fernbedienung in weniger als sechs Minuten ohne thermische Zyklen rekonfigurierbar ist. Die Stäbe werden von jeder Seite eingefahren, um bis zu 46 kurze Schlitze zu bilden. Werden die Stäbe entfernt, verwandelt sich MOSFIRE in einen Weitwinkel-Bildwandler. Entwickelt wurde es von Teams der University of California, Los Angeles (UCLA), des California Institute of Technology (Caltech) und der University of California, Santa Cruz, (UCSC). Mitverantwortlich für das Projekt sind Ian S. McLean (UCLA) und Charles C. Steidel (Caltech). Das Projekt wurde von WMKO Instrument Program Manager Sean Adkins geleitet. MOSFIRE wurde zum Teil durch das Telescope System Instrumentation Program (TSIP) finanziert, das von der AURA betrieben und von der National Science Foundation finanziert wird, sowie durch eine private Spende von Gordon und Betty Moore an WMKO. DEIMOS Der Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph ist in der Lage, Spektren von 130 oder mehr Galaxien in einer einzigen Aufnahme zu erfassen. Im „Mega Mask“-Modus kann DEIMOS unter Verwendung eines speziellen Schmalbandfilters Spektren von mehr als 1.200 Objekten auf einmal aufnehmen. HIRES Das größte und mechanisch komplexeste der Hauptinstrumente des Keck-Observatoriums, das hochauflösende Echelle-Spektrometer, zerlegt das einfallende Licht in seine Farbkomponenten, um die genaue Intensität jedes einzelnen von Tausenden von Farbkanälen zu messen. Seine spektralen Fähigkeiten haben zu vielen bahnbrechenden Entdeckungen geführt, wie z. B. dem Nachweis von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems und dem direkten Beweis für ein Modell der Urknalltheorie. Dieses Instrument hat mehr extrasolare Planeten entdeckt als jedes andere auf der Welt. Die Radialgeschwindigkeitsgenauigkeit beträgt bis zu einem Meter pro Sekunde (1,0 m/s). Die Nachweisgrenze des Instruments bei 1 AU liegt bei 0,2 MJ. KCWI Der Keck Cosmic Web Imager ist ein Integralfeld-Spektrograph, der bei Wellenlängen zwischen 350 und 560 nm arbeitet. LRIS Der Low Resolution Imaging Spectrograph ist ein Schwachlichtinstrument, das in der Lage ist, Spektren und Bilder der am weitesten entfernten bekannten Objekte im Universum aufzunehmen. Das Instrument ist mit einem roten und einem blauen Arm ausgestattet, um die Sternpopulationen entfernter Galaxien, aktiver galaktischer Kerne, Galaxienhaufen und Quasare zu untersuchen. LWS Das Langwellenspektrometer für das Keck I-Teleskop ist ein abbildendes Gitterspektrometer, das im Wellenlängenbereich von 3-25 Mikrometern arbeitet. Wie NIRC war das LWS ein Forward-CASS-Instrument, das zur Untersuchung von Kometen, Planeten und extragalaktischen Objekten eingesetzt wurde. Das LWS ist jetzt für wissenschaftliche Beobachtungen außer Betrieb. NIRC Die Nahinfrarotkamera für das Keck I-Teleskop ist so empfindlich, dass sie das Äquivalent einer einzigen Kerzenflamme auf dem Mond erkennen kann. Dank dieser Empfindlichkeit eignet sie sich ideal für ultratiefe Studien zur Entstehung und Entwicklung von Galaxien, für die Suche nach Proto-Galaxien und für Bilder von Quasar-Umgebungen. Es hat bahnbrechende Studien des galaktischen Zentrums geliefert und wird auch zur Untersuchung protoplanetarer Scheiben und massereicher Sternentstehungsgebiete eingesetzt. NIRC wurde 2010 von wissenschaftlichen Beobachtungen abgezogen. NIRC-2 Die zweite Generation der Nahinfrarotkamera arbeitet mit der Adaptiven Optik von Keck zusammen, um die höchstauflösenden bodengebundenen Bilder und Spektroskopie im Bereich von 1-5 Mikrometern (µm) zu erzeugen. Zu den typischen Programmen gehören die Kartierung von Oberflächenmerkmalen auf Körpern des Sonnensystems, die Suche nach Planeten um andere Sterne und die Analyse der Morphologie entfernter Galaxien. NIRES Das Nahinfrarot-Echellettenspektrometer ist ein Spektrograph, der Wellenlängen von 0,94 bis 2,45 Mikrometer gleichzeitig abdeckt. NIRSPEC Das Nahinfrarotspektrometer untersucht Radiogalaxien mit sehr hoher Rotverschiebung, die Bewegungen und Typen von Sternen in der Nähe des galaktischen Zentrums, die Beschaffenheit von Braunen Zwergen, die Kernregionen staubiger Starburst-Galaxien, aktive galaktische Kerne, interstellare Chemie, Sternphysik und Sonnensystemforschung. OSIRIS Der OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph ist ein Nahinfrarot-Spektrograf für das adaptive Optiksystem von Keck I. OSIRIS nimmt Spektren in einem kleinen Sichtfeld auf, um eine Reihe von Bildern bei verschiedenen Wellenlängen zu liefern. Das Instrument erlaubt es den Astronomen, Wellenlängen zu ignorieren, bei denen die Erdatmosphäre aufgrund der Emission von OH-Molekülen (Hydroxyl) hell leuchtet, und ermöglicht so die Entdeckung von Objekten, die zehnmal schwächer sind als die bisher verfügbaren. Ursprünglich auf Keck II installiert, wurde OSIRIS im Januar 2012 auf das Keck-1-Teleskop verlegt. Keck-Interferometer Mit dem Interferometer konnte das Licht beider Keck-Teleskope zu einem optischen Interferometer mit einer 85 Meter langen Basislinie für das nahe Infrarot kombiniert werden. Diese lange Basislinie gab dem Interferometer eine effektive Winkelauflösung von 5 Millibogensekunden (mas) bei 2,2 µm und 24 mas bei 10 µm. Mehrere Back-End-Instrumente ermöglichten den Betrieb des Interferometers in einer Vielzahl von Modi: im H-, K- und L-Band des nahen Infrarots sowie in der Nulling-Interferometrie. Seit Mitte 2012 ist das Keck-Interferometer wegen fehlender finanzieller Mittel nicht mehr in Betrieb. Das Instrument ist derzeit eingemottet und könnte reaktiviert werden, wenn die Finanzierung dies zulässt.

Beide Teleskope des Keck-Observatoriums sind mit einer adaptiven Optik für Laserleitsterne ausgestattet, die die durch atmosphärische Turbulenzen verursachte Unschärfe kompensiert. Es war das erste AO-System, das an einem großen Teleskop eingesetzt wurde, und die Ausrüstung wurde ständig aufgerüstet, um die Fähigkeiten zu erweitern.