W. M. Keck Observatory

Capacità spettroscopiche degli strumenti del Keck Observatory alla fine del 2019. Le modalità degli strumenti appaiono come caselle codificate a colori con risoluzione spettrale (potere risolutivo) e copertura della lunghezza d’onda. Gli strumenti non spettroscopici (cioè di sola immagine) non sono mostrati.

MOSFIRE MOSFIRE (Multi-Object Spectrometer for Infra-Red Exploration), uno strumento di terza generazione, è stato consegnato al Keck Observatory il 8 febbraio 2012; la prima luce è stata ottenuta sul telescopio Kecks I il 4 aprile 2012. Uno spettrografo multi-oggetto a campo largo per il vicino infrarosso (da 0,97 a 2,41 μm), la sua caratteristica speciale è la sua criogenica Configurable Slit Unit (CSU) che è riconfigurabile tramite controllo remoto in meno di sei minuti senza alcun ciclo termico. Le barre si muovono da ogni lato per formare fino a 46 fessure corte. Quando le barre vengono rimosse, MOSFIRE diventa un imager ad ampio campo. È stato sviluppato da squadre della University of California, Los Angeles (UCLA), il California Institute of Technology (Caltech) e la University of California, Santa Cruz, (UCSC). I suoi co-ricercatori principali sono Ian S. McLean (UCLA) e Charles C. Steidel (Caltech), e il progetto è stato gestito dal WMKO Instrument Program Manager Sean Adkins. MOSFIRE è stato finanziato in parte dal Telescope System Instrumentation Program (TSIP), gestito da AURA e finanziato dalla National Science Foundation, e da una donazione privata a WMKO da parte di Gordon e Betty Moore. DEIMOS Il Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph è in grado di raccogliere gli spettri di 130 galassie o più in una singola esposizione. In modalità “Mega Mask”, DEIMOS può prendere gli spettri di più di 1.200 oggetti contemporaneamente, usando uno speciale filtro a banda stretta. HIRES Il più grande e meccanicamente più complesso dei principali strumenti dell’Osservatorio Keck, lo spettrometro Echelle ad alta risoluzione scompone la luce in entrata nei suoi colori componenti per misurare l’intensità precisa di ciascuno dei migliaia di canali di colore. Le sue capacità spettrali hanno portato a molte scoperte rivoluzionarie, come il rilevamento di pianeti fuori dal nostro sistema solare e la prova diretta di un modello della teoria del Big Bang. Questo strumento ha rilevato più pianeti extrasolari di qualsiasi altro al mondo. La precisione della velocità radiale è fino a un metro al secondo (1,0 m/s). Il limite di rilevamento dello strumento a 1 AU è di 0,2 MJ. KCWI Il Keck Cosmic Web Imager è uno spettrografo a campo integrale che opera a lunghezze d’onda tra 350 e 560 nm. LRIS Il Low Resolution Imaging Spectrograph è uno strumento in luce debole in grado di prendere spettri e immagini degli oggetti più lontani conosciuti nell’universo. Lo strumento è dotato di un braccio rosso e un braccio blu per esplorare le popolazioni stellari di galassie lontane, nuclei galattici attivi, ammassi galattici e quasar. LWS Il Long Wavelength Spectrometer per il telescopio Keck I è uno spettrometro a reticolo che lavora nella gamma di lunghezze d’onda di 3-25 micron. Come il NIRC, il LWS era uno strumento forward-CASS ed era usato per studiare oggetti cometari, planetari ed extragalattici. Il LWS è ora ritirato dalle osservazioni scientifiche. NIRC La Near Infrared Camera per il telescopio Keck I è così sensibile che potrebbe rilevare l’equivalente della fiamma di una singola candela sulla Luna. Questa sensibilità la rende ideale per studi ultra profondi della formazione ed evoluzione galattica, la ricerca di proto-galassie e le immagini degli ambienti dei quasar. Ha fornito studi rivoluzionari del centro galattico ed è anche usato per studiare i dischi protoplanetari e le regioni di formazione stellare ad alta massa. Il NIRC è stato ritirato dalle osservazioni scientifiche nel 2010. NIRC-2 La seconda generazione della Near Infrared Camera lavora con il sistema Keck Adaptive Optics per produrre le immagini e la spettroscopia a terra a più alta risoluzione nella gamma di 1-5 micrometri (µm). I programmi tipici includono la mappatura delle caratteristiche della superficie dei corpi del sistema solare, la ricerca di pianeti intorno ad altre stelle e l’analisi della morfologia di galassie remote. NIRES Il Near-Infrared Echellette Spectrometer è uno spettrografo che fornisce una copertura simultanea delle lunghezze d’onda da 0,94 a 2,45 micron. NIRSPEC Il Near Infrared Spectrometer studia le radio galassie ad altissimo redshift, i moti e i tipi di stelle situate vicino al centro galattico, la natura delle nane brune, le regioni nucleari delle galassie starburst polverose, i nuclei galattici attivi, la chimica interstellare, la fisica stellare e la scienza del sistema solare. OSIRIS L’OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph è uno spettrografo nel vicino infrarosso da utilizzare con il sistema di ottica adattiva del Keck I. OSIRIS prende gli spettri in un piccolo campo visivo per fornire una serie di immagini a diverse lunghezze d’onda. Lo strumento permette agli astronomi di ignorare le lunghezze d’onda in cui l’atmosfera terrestre brilla brillantemente a causa dell’emissione di molecole OH (idrossile), permettendo così la rilevazione di oggetti 10 volte più deboli di quelli precedentemente disponibili. Originariamente installato sul Keck II, nel gennaio 2012 OSIRIS è stato spostato sul telescopio Keck 1. Interferometro Keck L’interferometro ha permesso di combinare la luce di entrambi i telescopi Keck in una linea di base di 85 metri (279 piedi), nel vicino infrarosso, interferometro ottico. Questa lunga linea di base ha dato all’interferometro una risoluzione angolare effettiva di 5 milliarcsecondi (mas) a 2,2 µm, e 24 mas a 10 µm. Diversi strumenti di back-end hanno permesso all’interferometro di operare in una varietà di modalità, operando in banda H, K, e L nel vicino infrarosso, così come nell’interferometria di nulling. A partire dalla metà del 2012 l’interferometro Keck è stato interrotto per mancanza di fondi. Lo strumento è attualmente in stato di fermo e potrebbe essere riattivato se i finanziamenti lo permettono.

Entrambi i telescopi dell’Osservatorio Keck sono dotati di ottica adattiva per stelle guida laser, che compensa la sfocatura dovuta alla turbolenza atmosferica. Il primo sistema AO operativo su un grande telescopio, l’attrezzatura è stata costantemente aggiornata per espandere la capacità.

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