W. M. Keck Observatory

2019年末時点のKeck Observatory観測機器の分光能力について。 機器モードは、スペクトル分解能(解像力)と波長カバーの色分けされたボックスとして表示されます。 非分光(つまり撮像のみ)の機器は示されていない。

MOSFIRE MOSFIRE (Multi-Object Spectrometer for Infra-Red Exploration) 第3世代の機器は、2012年2月8日にケック天文台に納入され、4月4日にケックスI望遠鏡でファーストライトを取得した。 近赤外線(0.97~2.41μm)用の多天体分光広視野カメラで、熱サイクルなしで遠隔操作により6分以内に再構成可能な極低温コンフィギュラブルスリットユニット(CSU)が特徴である。 両サイドからバーが入り、最大46本の短いスリットが形成されます。 バーを取り外すと、広視野のイメージャーになります。 カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)、カリフォルニア工科大学(Caltech)、カリフォルニア大学サンタクルーズ校(UCSC)のチームによって開発された。 共同研究者は、イアン・S・マクリーン(UCLA)とチャールズ・C・スタイデル(Caltech)、プロジェクト管理はWMKO装置プログラムマネージャーのショーン・アドキンスが担当しています。 MOSFIREは、AURAが運営し、国立科学財団が資金を提供する望遠鏡システム計測プログラム(TSIP)と、ゴードン&ベティ・ムーアによるWMKOへの個人寄付によって、一部資金が賄われました。 DEIMOS (Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph) 一回の露出で130個以上の銀河のスペクトルを集めることができる装置です。 メガマスク」モードでは、特殊な狭帯域フィルターを用いて、1,200個以上の天体のスペクトルを一度に撮影することができます。 HIRES ケック天文台の主要観測装置の中で最大かつ最も機械的に複雑な装置で、入射光を構成色に分解し、数千の色チャンネルのそれぞれの強度を正確に測定します。 その分光能力は、太陽系外の惑星の発見や、ビッグバン理論のモデルの直接的な証拠など、多くの画期的な発見をもたらした。 この装置は、世界で最も多くの太陽系外惑星を検出している。 半径方向速度の精度は、1秒間に1メートル(1.0m/s)まで。 1天文単位での機器の検出限界は0.2MJです。 KCWI ケック・コズミック・ウェブ・イメージャーは、波長350~560nmで動作する積分視野分光器です。 LRIS The Low Resolution Imaging Spectrograph は、宇宙の最も遠い天体のスペクトルと画像を撮影することができる微光天体分光器です。 赤と青のアームがあり、遠方銀河、活動銀河核、銀河団、クエーサーの恒星集団を探査します。 LWS ケック I 望遠鏡の長波長分光器は、3-25 ミクロンの波長域で動作する、結像型回折格子分光器です。 NIRC と同様に、LWS は彗星、惑星、銀河系外天体の研究に使用された前方視型分光器です。 現在、LWSは科学観測から退いています。 NIRC ケックI望遠鏡の近赤外線カメラは、月面のろうそくの炎1つ分に相当するほどの高感度カメラです。 この感度は、銀河の形成と進化の超深度研究、原始銀河の探索、クエーサー環境の画像に最適です。 銀河系中心部の画期的な研究をはじめ、原始惑星系円盤や高質量星形成領域の研究にも利用されている。 2010年に科学観測から撤退しました。 NIRC-2 第2世代の近赤外線カメラは、ケック補償光学装置と協力して、1~5マイクロメートル(μm)の領域で地上最高分解能の画像と分光を実現します。 典型的なプログラムとしては、太陽系天体の表面形状のマッピング、他の星の周りの惑星の探索、遠隔地の銀河の形態分析などがあります。 NIRES (近赤外線エシェレット分光器) 0.94 ~ 2.45 ミクロンの波長を同時にカバーする分光器です。 NIRSPEC 赤方偏移の大きい電波銀河、銀河中心付近の星の運動と種類、褐色矮星の性質、ダストバースト銀河の核領域、活動銀河核、星間化学、恒星物理、太陽系科学などを研究する近赤外線分光器です。 OSIRIS OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph ケックI補償光学装置で使用される近赤外線分光器です。 OSIRIS は小視野で分光を行い、異なる波長の画像を連続的に提供します。 OSIRIS は、地球大気が OH (ヒドロキシル) 分子の発光によって明るく輝いている波長を無視し、従来よりも 10 倍暗い天体の検出を可能にします。 当初はケック望遠鏡IIに設置されていましたが、2012年1月にケック望遠鏡1へ移設されました。 ケック干渉計 ケック望遠鏡の2つの望遠鏡からの光を合わせて、85メートルの基線を持つ近赤外線の光干渉計を実現しました。 この長い基線により、干渉計の有効角度分解能は、2.2 µm で 5 ミリアーク秒 (mas)、10 µm で 24 mas となりました。 いくつかのバックエンド装置により、干渉計は様々なモードで動作し、H、K、Lバンド近赤外での動作や、ヌリング干渉計の動作が可能になりました。 2012年半ば現在、ケック干渉計は資金不足のため廃止されています。 現在はモスボール状態であり、資金が許せば再稼働する可能性がある。

ケック天文台の両望遠鏡は、レーザーガイド星補償光学系を備えており、大気の乱れによるブレを補正することができます。

左:マウナケア山頂は、世界で最も重要な天体観測地のひとつとされています。 双子のケック望遠鏡は、現在世界中で使用されている光学・近赤外線観測装置の中で最大級のものです。 夜空とケック天文台の補償光学用レーザー。 右は 夕暮れ時のW.M.ケック天文台

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